天然气地球科学 >

2022 , Vol. 33 >Issue 7: 1049 - 1059

DOI: https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2022.03.002

天然气地质学

南襄盆地南阳凹陷古近系核桃园组三段储层流体包裹体特征与成藏期次

  • 郭飞飞
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  • 攀枝花学院，四川 攀枝花 617000

郭飞飞（1981-），男，湖北宜城人，高级工程师，博士，主要从事构造地质与第四纪岩土地质研究. E-mail：.

收稿日期: 2022-01-24

  修回日期: 2022-02-25

  网络出版日期: 2022-07-11

收起

Characteristics of fluid inclusions and hydrocarbon accumulation periods of He3 Member of Paleogene Hetaoyuan Formation in Nanyang Depression， Nanxiang Basin

  • Feifei GUO
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  • Panzhihua College，Panzhihua 617000，China

Received date: 2022-01-24

  Revised date: 2022-02-25

  Online published: 2022-07-11

Supported by

The China National Science and Technology Major Project(2017ZX05008-006)

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本文亮点

为厘清南襄盆地南阳凹陷古近系核桃园组三段（简称“核三段”）油气成藏期次，基于流体包裹体测试资料，利用包裹体岩相学、荧光观测及显微测温技术，对流体包裹体特征进行研究，并结合烃源岩热史、生烃史模拟，综合分析核三段油气成藏期次及时间。结果表明：①核三段储层发育2期油气包裹体：第Ⅰ期丰度较高，主要分布于石英颗粒微裂隙、次生加大边中，以灰褐色、淡黄色液烃包裹体为主，发黄色、黄绿色荧光，其伴生盐水包裹体均一温度峰值区间为75~100 ℃，反映低成熟—成熟油（0.5%<R O<1%）充注；第Ⅱ期丰度较低，主要赋存于穿石英颗粒微裂隙及长石溶蚀孔隙中，以淡黄色、灰色或无色气液烃包裹体为主，发绿色、蓝绿色、蓝色荧光，其伴生盐水包裹体均一温度主峰值为110~120 ℃，反映高成熟油（R O>1%）充注。②核三段烃源岩存在2个主力生烃期：第一期为核一段沉积早期—廖庄组沉积末期，因地层持续沉降烃源岩进入低成熟—成熟阶段并不断生烃，在廖庄组沉积末期因地层抬升剥蚀，生烃作用减缓；第二期为新近纪抬升剥蚀后地层再度沉降期，烃源岩进入高成熟阶段并再度生烃，第二期生烃量低于第一期。③核三段储层经历了2期油气充注：第一期形成于核一段沉积中期—廖庄组沉积末期（29.1~23 Ma），为低成熟—成熟油充注，该期是核三段储层主成藏期；第二期形成于新近纪中期—现今（10~0 Ma），为高成熟油充注。④应用Basinmod软件对成藏关键时刻（23 Ma）核三段顶界油气运移路径进行模拟，显示南阳凹陷核三段存在6个有利勘探目标区，其中Ⅰ—Ⅲ号为现有勘探区；Ⅳ—Ⅵ号是潜力勘探区。

本文引用格式

郭飞飞 . 南襄盆地南阳凹陷古近系核桃园组三段储层流体包裹体特征与成藏期次[J]. 天然气地球科学, 2022 , 33(7) : 1049 -1059 . DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2022.03.002

Highlights

In order to clarify the hydrocarbon accumulation periods of He3 Member of Paleogene Hetaoyuan Formation in Nanyang Depression of Nanxiang Basin， based on the test data of fluid inclusions， the characteristics of fluid inclusions were studied by using inclusion petrography， fluorescence observation and micro temperature measurement technology. Combined with the thermal history and hydrocarbon generation history of source rocks， the hydrocarbon accumulation periods and time of He3 Member are analyzed. The results show that： （1） Two periods of fluid inclusions are developed in He3 reservoirs. The first is mainly distributed in quartz grain microcracks and secondary enlarged edges， the colors of which are mainly grayish brown and light yellow， and the fluorescence is yellow and yellow green. It indicated that the filling oil is low mature to mature. Its abundance is high， and the main peak of homogenization temperature of associated brine inclusions is 75-100 ℃. The second mainly occurs in the microcracks through quartz particles and feldspar dissolution pores， the colors of which are mainly light yellow， gray， and the fluorescence is green， blue-green and blue. It indicated that the oil is highly mature. Its abundance is low， and the main peak of homogenization temperature of associated brine inclusions is 110-120 ℃. （2） There are two main hydrocarbon generation periods in the source rocks of He3 Member. The first period is the early sedimentary period of He1 Member to the late sedimentary period of Liaozhuang Formation. Due to the continuous subsidence of the stratum， the source rocks are low mature to mature and continue to generate hydrocarbon. At the late sedimentary period of Liaozhuang Formation， the hydrocarbon generation was slow due to the uplift and denudation of the stratum. The second stage is the re subsidence stage after Neogene uplift and denudation， and the hydrocarbon source rocks were high maturity and generated hydrocarbon again. The hydrocarbon generation in the first stage is much higher than that in the second stage. （3） The reservoirs of He3 Member have experienced two stages of oil and gas filling. The first stage was formed in the middle sedimentary period of He1 Member to the end sedimentary period of Liaozhuang Formation （29.1-23 Ma）， the source rocks were low mature to mature. This stage is the main hydrocarbon accumulation of He3 Member. The second stage was formed from the middle Neogene to the present （10-0 Ma） and was filled with highly mature oil. （4） Basinmod software is used to simulate the hydrocarbon migration path at the top boundary of He3 Member at the critical time （23 Ma）， which shows that there are six favorable exploration targets in He3 Member. Of which： I-III are the existing exploration areas； Ⅳ-Ⅵ are the potential exploration areas.

0 引言

在矿物晶体结晶生长过程中，由于生长速度或生长机制发生变化而产生了晶体缺陷，部分成岩成矿流体被其捕获并形成流体包裹体［1-2］。包裹体形成于封闭的环境中，该环境能够保存成矿时期流体的性质，能反映当时的成分、温度、压力、介质环境等物理化学条件。烃包裹体分析可以反映烃类组分、古温度、古压力、油气源等与油气成藏相关信息，是研究油气成藏期次的重要手段［3-4］。
关于南阳凹陷古近系核桃园组储层流体包裹体特征及油气成藏时间，前人开展了一系列研究，例如史忠生等［5］开展储层流体包裹体均一温度、盐度及荧光特征等分析，认为南阳凹陷核二段主要发生2期油充注：第一期为廖庄组沉积期及其之后的抬升剥蚀期；第二期为再次沉降的拗陷期，且后者为主成藏期。程学峰［6］开展烃源岩生排烃史及包裹体分析，认为核二段储层经历3期热流体活动，而7 Ma至今为主要的油气充注期。曾庆才［7］分析烃源岩生排烃史及构造圈闭演化史，认为以核一段沉积中晚期至廖庄组沉积早期的断层形成时间为界，可分为断层形成前和形成后2个成藏期。吕孝威［8］开展烃源岩地球化学资料和储层流体包裹体分析，认为南阳凹陷东庄次凹核二段和核三段储层经历了3期油气充注，分别为持续沉降期（28~22 Ma）、抬升期（22~11 Ma）以及再次沉积期（10~0 Ma）。
前人关于南阳凹陷油气成藏期的研究主要集中于核二段，而对深层核三段研究较少。本文基于核三段储层流体包裹体岩相学特征、荧光特征、均一温度以及烃源岩热演化史、生烃史分析，对核三段储层油气充注期次和时间进行了研究；并应用Basinmod软件对成藏关键时刻（23 Ma）核三段顶界油气运移路径进行了模拟，以期为确定核三段油气成藏期和下一步勘探目标提供依据。

1 区域地质概况

南阳凹陷位于南襄盆地中部，面积约为3 600 km2，是一个“南断北超”的新生代箕状凹陷。受南部边界断裂控制，自北向南依次划分为北部斜坡带、中央坳陷带和南部陡坡带3个构造带［9］（图1）。南阳凹陷经历了古近纪断陷、新近纪—第四纪整体坳陷2个阶段。古近纪末期构造抬升，除南部陡坡带外，地层遭受大幅度剥蚀［10］。受构造运动影响，南阳凹陷自西向东发育有东庄次凹和牛三门次凹，后者分布有魏岗和张店2个重要的背斜构造油田。凹陷内钻井揭示的沉积地层自下而上有古近系玉皇顶组（Ey）、大仓房组（Ed）、核桃园组（Eh）、廖庄组（El），新近系（N）和第四系（Q）。核桃园组是南阳凹陷主力生烃层系，厚度约为2 000~3 000 m，可细分为核三段（He3）、核二段（He2）和核一段（He1）［11］。
图1 南阳凹陷区域构造图

Fig.1 Map of regional structure in the Nanyang Depression

核三段可再划分为核三2亚段（He3 2）和核三1亚段（He3 1），厚度约为700~1 100 m，发育半深湖—深湖相烃源岩，有机质类型好（Ⅰ—Ⅱ1型）、丰度高、现今为低成熟—成熟［12］。凹陷北部发育张店和焦店2个辫状河三角洲，南部发育东庄、北马庄和黑龙庙3个小型冲积扇。核三段储层岩性以粉、细砂岩为主，为中低孔—中低渗储层。核二段底部沉积有较厚的区域性泥岩盖层，纵向砂泥岩互层构成封闭性较好的局部盖层。
南阳凹陷前期勘探开发主要在核二段，近年来核三段深层成为南阳凹陷勘探重点，截至目前已发现探明储量410.38×104 t，其中牛三门次凹张店油田和魏岗油田探明储量分别为358.68×104 t和16.7×104 t。凹陷内北东—北西向断层发育，切割张店和魏岗背斜形成断鼻、断块圈闭［13］。核三段原油以自生自储为主，主要来自南部生烃中心烃源岩，张店背斜和魏岗背斜砂体发育，断层和砂体构成了良好的输导体系［14］。

2 实验仪器与方法

在南阳凹陷核三段储层采集含油砂岩样品6块，进行系统的流体包裹体岩相学特征、荧光特征和均一温度分析。如表1、图1所示，6个样品分别取自N67井等6口钻井，平面上覆盖研究区。其中1个取样点位于南部陡坡带北马庄地区，取样深度为2 603 m；2个位于中央坳陷带张店背斜南部，取样深度为2 102.4~2 427 m；1个位于魏岗背斜西缘杨坡地区，取样深度为2 249.6 m；2个位于北部斜坡带张店背斜北部，取样深度为1 791.7~1 816.8 m。
表1 南阳凹陷核三段流体包裹体参数

Table 1 Parameter table of fluid inclusions of He3 Member in the Nanyang Depression

构造带 代表区带 井号 取样深度/m 取样层位 GOI/% 伴生盐水包裹体均一温度/℃ 充注时间/Ma 烃包裹体类型 成藏期次
南部陡坡带 北马庄 N67 2 603 He2—He3 1 20± 76~103 29~24.3 Ⅰ类 第1期
3± 105~115 11~0 Ⅱ类 第2期
中央坳陷带 张店南 N49 2 427 He3 1 25± 93~118 27.5~23.5 Ⅰ类 第1期
N38 2 102.4 He3 1 25± 81~96 28~24 Ⅰ类 第1期
杨坡 N53 2 249.6 He2—He3 1 5± 87~97 28~23 Ⅰ类 第1期
北部斜坡带 张店北 N55 1 816.8 He3 1 25± 78~89 28~25 Ⅰ类 第1期
4± 95~107 9.1~0 Ⅱ类 第2期
N59 1 791.7 He3 1 20± 84~98 26.5~23.5 Ⅰ类 第1期
样品的测试分析全部在中国石油大学（北京）重质油国家重点实验室分析测试中心完成，仪器为Linkam THMS600型冷热台及配套显微镜（型号为日本产Nikon80i）。测温范围为-196~600 ℃，测量精度为±0.1 ℃，实验室温度为27 ℃、湿度为40%。
测试流程：流体包裹体样品先被制成薄片；然后在显微镜下进行岩相学观察，包括包裹体的分布、大小、相态、颜色等；最后利用冷热台确定烃包裹体伴生的盐水包裹体的均一温度及冰点温度。

3 流体包裹体特征

3.1　包裹体岩相学特征

透射光及荧光薄片显微观察显示，核三段砂岩储层流体包裹体发育，直径一般为3~20 μm，形状为规则的椭圆型、长条型等［图2（a）］。根据相态和成分特征可将包裹体划分为液烃、气液烃、气烃和盐水包裹体等类型，其中烃包裹体以液烃和气液烃包裹体为主。再结合显微荧光颜色特征等分析，可以将核三段砂岩储层中油气包裹体分为2类（表1）。
图2 南阳凹陷核三段流体包裹体显微照片

（a）N53井，2 249.6 m，石英溶蚀孔内灰褐色、灰色、无色气液烃包裹体；（b）N53井，2 249.6 m，矿物组成；（c）N38井，2 102.4 m，沿石英颗粒微裂隙分布的灰褐色、淡黄色液烃、气液烃包裹体；（d）N49井，2 427 m，石英次生加大边内灰褐色、淡黄色液烃、气液烃包裹体；（e）N67井，2 603 m，长石溶蚀颗粒内灰褐色、淡黄色液烃、气液烃包裹体；（f）N38井，2 102.4 m，黄绿色荧光，视域同图（c）；（g）N49井，2 427 m，黄色荧光，视域同图（d）；（h）N67井，2 603 m，黄绿色荧光，视域同（e）；（i）N55井，1 816.8 m，方解石胶结物内灰色液烃、气液烃包裹体；（j）N67井，2 603 m，长石溶蚀颗粒内淡黄色液烃、气液烃包裹图；（k）N67井，2 603 m，沿穿石英颗粒微裂隙分布淡黄色、灰色液烃、气液烃包裹体；（l）N55井，1 816.8 m，绿色荧光，视域同图（i）；（m）N67井，2 603 m，蓝绿色荧光，视域同图（k）；（n）N67井，2 603 m，绿色荧光，视域同图（j）；（o）N67井，2 603 m，长石溶蚀颗粒内，发蓝色荧光烃包裹体

Fig.2 Micrograph of fluid inclusions of He3 Member in the Nanyang Depression

第Ⅰ类包裹体发育于石英颗粒成岩次生加大早中期，主要沿石英颗粒微裂隙和次生加大边分布，部分分布于长石溶蚀颗粒中［图2（b）—图2（e）］。其丰度较高，GOI值（含油包裹体矿物颗粒数占总矿物颗粒数比例）一般为20%~25%。包裹体主要为灰褐色、淡黄色液烃或气液烃包裹体（液烃包裹体比例约为60%~70%），发黄色、黄绿色荧光；气烃呈灰色，不发荧光，整体反映低熟—成熟油充注［图2（f）—图2（h）］。
第Ⅱ类包裹体发育于石英颗粒成岩次生加大期后，主要沿穿石英颗粒微裂隙呈线状或带状分布，部分成群分布于溶蚀长石颗粒中［图2（i）—图2（k）］。其丰度较低，GOI值一般为3%~4%。包裹体主要为淡黄色、灰色、无色液烃或气液烃包裹体（气液烃包裹体比例约为70%），发绿色、蓝绿色、蓝色荧光；气烃呈灰色，不发荧光，整体反映高成熟油充注［图2（l）—图2（o）］。

3.2　包裹体期次

烃类包裹体期次的划分依据主要有成岩演化序列、荧光特征、显微测温结果等，在包裹体期次确定的基础上可进一步开展显微测温及油气成藏期分析［14-15］。
在早成岩B期（0.35%<R O<0.5%），石英出现早期加大现象，此时烃源岩未成熟，孔隙以原生孔隙为主。在中成岩A1期（0.5%<R O<1%），石英出现中期加大现象，此时烃源岩处于低成熟—成熟阶段，孔隙以次生孔隙为主。砂岩中可见晚期方解石，长石、石英碎屑颗粒及碳酸盐胶结物常被溶解，石英颗粒受压实破裂并沿破裂缝形成石英颗粒微裂隙。在中成岩A2期（1%<R O<1.3%），即石英颗粒成岩次生加大期后，溶蚀孔隙和次生孔隙进一步发育，穿石英颗粒微裂隙形成。根据成岩序列，结合包裹体岩相学特征，核三段烃包裹体形成时间可分为2期，第Ⅰ类低成熟—成熟烃包裹体形成于中成岩A1期，发黄色、黄绿色荧光；第Ⅱ类高成熟烃包裹体形成于中成岩A2期，发绿色、蓝绿色、蓝色荧光。

3.3　包裹体均一温度和盐度特征

与烃包裹体伴生的盐水包裹体均一温度具有较高的稳定性，代表了油气充注并被捕获的最低温度，常作为油气充注期次的划分依据［16-17］。通过对不同期次烃包裹体伴生的盐水包裹体进行温度测试。结果表明，盐水包裹体均一温度分布范围为60~130 ℃，第Ⅰ期伴生盐水包裹体均一温度分布范围为60~115 ℃，峰值区间为75~100 ℃；第Ⅱ期伴生盐水包裹体分布范围为105~130 ℃，峰值区间为110~120 ℃［图3（a）］。
图3 南阳凹陷核三段均一温度(a)、盐度(b)直方图及交会图(c)

Fig.3 Intersection diagram(c) and histogram of homogenization temperature(a) and salinity(b) in the He3 Member in the Nanyang Depression

盐度一般根据盐水包裹体的冰点温度来测定，反映了流体的来源及物理、化学等性质［18］。结果表明，盐水包裹体盐度分布范围为1%~15%，第Ⅰ期含烃盐水包裹体盐度分布范围为1%~11%，峰值区间为3%~9%；第Ⅱ期含烃盐水包裹体盐度分布范围为10%~15%，峰值区间为12%~14%。均一温度与盐度交会图［图3（c）］显示，第Ⅱ期伴生盐水包裹体的均一温度和盐度整体要高于第Ⅰ期，反映了深部较高温度和盐度含烃流体注入。均一温度和盐度分布特征均反映烃包裹体有2个主要充注期。
卢焕章［19］根据烃包裹体成熟度，认为中质油包裹体发浅黄色、黄绿色荧光；轻质油包裹体发蓝色或蓝白色荧光。南阳凹陷核三段烃包裹体荧光颜色为淡黄色、黄绿色和蓝绿色，反映为中—轻质油充注。核三段原油物性分析结果表明，原油密度较小，黏度适中（原油密度为0.82~0.91 g/cm3，原油黏度为0~80 mPa·s），现今油藏中主要为中—轻质油，可能与成熟油注入量大有关。

4 油气成藏综合分析

4.1　生烃史

本文应用Basinmod盆地模拟软件对研究区内35口钻井热史进行恢复（钻井位置见图1），模拟所用参数有地层岩性数据，烃源岩有机质丰度、成熟度及类型等地球化学数据，储层物性数据等。所用热史模型为LLNL-Easy R O法，以实测地温及R O数据进行模拟约束［20］。以位于生烃中心的南32井模拟结果为例［图4（a）］，核三1段底界烃源岩在距今30 Ma（He3 1早期）开始成熟生烃（R O>0.5%），在距今27.5 Ma（El早期）进入大量成熟生烃阶段（R O>0.7%），在距今23 Ma（El末期）由于地层抬升剥蚀，生烃速率减缓；11 Ma之后地层接受补偿沉积并再度生烃，在10 Ma达到生烃高峰（R O>1%）。整体上核三段烃源岩有2期主要生烃期：第一期为核一段早期至廖庄组沉积末期，累计生烃量为85 mg/g；第二期为新近纪抬升剥蚀后再度沉降期，累计生烃量为24 mg/g［图4（b）］。
图4 南阳凹陷N32井、N109井埋藏史与生烃史

Fig.4 Burial history and hydrocarbon generation history of Wells N32 and N109 in the Nanyang Depression

以位于北部斜坡带的N109井为例，核三段底界烃源岩在廖庄组沉积末期（24.6 Ma）开始生烃，随后地层抬升剥蚀了800 m，其后再沉积320 m，现今处于低成熟阶段［图4（c）］。王忠楠等［10］对廖庄组沉积末期的剥蚀厚度进行了研究，认为中部坳陷带和北部斜坡带地层剥蚀厚度高达500~1 000 m，剥蚀后再沉积厚度较小，烃源岩在第二生烃期成熟度较低，生烃量也较小。生烃史模拟结果表明，核三段生烃作用主要发生南部烃源岩生烃中心，且第一期生烃量远大于第二期；北部斜坡带核三段烃源岩生烃量有限。

4.2　包裹体成藏期次

根据包裹体的均一温度、盐度和显微荧光特征，可以判断南阳凹陷核三段储层中存在2期包裹体，对应2期油气充注。郭飞飞等［14］通过油气源对比，认为核三段原油主要来自本层烃源岩，张店及焦店三角洲砂体及北西—北东向断层构成良好的运移通道。在此基础上，通过热史和生烃史分析［21-22］，将包裹体测温在单井埋藏史和热演化史图上投影，即可得到充注时间［23］（图5）。例如南67井盐水包裹体均一温度存在76~103 ℃和105~115 ℃2个区间，显示2期成藏的特征：第一期在29.1~24.3 Ma，第二期在10~0 Ma。将6口单井包裹体测温在单井埋藏史和热演化史图上投影，获得各单井储层的油气充注时间（图6）。综合分析各类成藏期资料表明，核三段有2期油气成藏，第1期为核一段沉积中期至廖庄组沉积末期（29.1~23 Ma）；第2期为新近纪中期至现今（11~0 Ma）。
图5 N67井核三1亚段油气充注期次及时间

Fig.5 Hydrocarbon charging period and time of the He3 1 sub-member of Well N67

图6 不同构造带核三段储层油气成藏期次及时间

Fig.6 Hydrocarbon charging period and time of the He3 Member in the Nanyang Depression

4.2.1　核一段沉积中期至廖庄组沉积末期

这一时期构造持续沉降，地层埋深不断加大，有利于烃源岩生烃；张店背斜和魏岗背斜在核一段早期初步定型，经断层切割形成有利的断鼻—断块圈闭；张帆［24］对张店油田储层成岩演化特征进行了研究，认为埋深2 300~3 200 m（He2 3—He3 1亚段）储层溶蚀孔隙发育，储层孔隙度为6%~15%，以上均表明核三段成藏条件优越。南阳凹陷核三段烃源岩在核一段沉积早期（距今约30 Ma）进入生烃门限（R O>0.5%），此时生成的油为低熟油，主要沿生烃中心周缘分布。在廖庄组沉积早期（距今27.5 Ma）开始大量生成成熟油（R O>0.7%）并排烃，牛三门次凹南部生烃中心生成的油气通过相互叠置的砂体向张店背斜和魏岗背斜高部位长距离侧向运移，在张店北和魏岗北地区成藏，同时部分油气沿北东向断裂向构造高部位侧向运移，遇断层遮挡则聚集成藏，目前在马店、白秋地区发现有油气藏。在廖庄组沉积末期，地层发生抬升剥蚀，生烃作用减弱或停止。自南部陡坡带至北部斜坡带，N67井、N49井、N38井、N55井和N59井的烃包裹体GOI值为20%~25%，表明这一时期油气充注量较大，N49井、N38井和N55井的GOI值较高，主要是近源的缘故。N59井距生烃中心较远，但GOI值依然有20%，主要是张店背斜储层发育，核三1段砂体厚度为100~160 m，孔隙度为10%~25%，有利于油气运移。魏岗背斜西缘杨坡地区N53井烃包裹体GOI值仅为5%，主要是该区储层物性相对较差，砂体厚度为60~100 m，孔隙度为8%~18%。

4.2.2　新近纪中期至现今

从新近纪11 Ma开始，地层抬升剥蚀结束，并再度沉积。南部陡坡带由于地层剥蚀量小，再度接受沉积后于10 Ma进入高成熟阶段，由于该期生烃量较小，因此在储层中富集程度不高，仅在N67井和N55井见到发蓝绿色、蓝色荧光烃包裹体，其GOI值一般为3%~4%。沿南部新野断裂分布有黑龙庙、北马庄等水下扇砂体，该期油气可以通过南部边界断裂向黑龙庙等构造—岩性圈闭中运聚成藏，在N67井核二段储层中也见到发蓝色荧光的烃包裹体。

4.3　成藏关键时刻油气运移路径模拟与示踪

根据油气成藏期分析，23 Ma是油气成藏关键时刻，此时由于地层持续沉降，烃源岩生烃能力较强。23 Ma之后，地层发生抬升剥蚀，直至11 Ma结束。根据王忠楠等［10］对这一时期剥蚀厚度恢复和本次单井埋藏史模拟结果，核三段储层并未遭受剥蚀，已成型圈闭保存较好，油气藏进入调整和改造阶段。
盆地流线模拟法是一种较成熟的模拟油气运移路径的方法［25］，本文采用此方法对23 Ma核三段顶界面的油气运移路径进行了模拟，结果表明（油气优势运移路径用蓝色线条表示，图7，图8），核三段已发现的油气藏基本在运移路径上；在23 Ma生烃中心生成油气发生大规模运移，油气主要沿张店背斜和魏岗背斜砂体穿断层向张店油田北部（白秋）（聚集区Ⅲ）和魏岗油田（聚集区Ⅱ）构造高部位运移，张店油田南部（聚集区Ⅰ）围绕生烃中心有大量油气分布，魏岗背斜南部由于砂体不发育，至今没有发现油气。南阳凹陷北西—北东向断层也是重要油气通道，油气沿北西向断层向构造高部位运移，遇北东向断层遮挡形成油藏。东北部西大岗地区（聚集区Ⅳ）和东南部马店地区（聚集区Ⅴ）是油气运移聚集区和勘探潜力区。西部杨坡地区（聚集区Ⅵ）砂体发育，受东庄次凹和牛三门次凹共同供烃作用，具有一定的勘探潜力。
图7 南阳凹陷核三1亚段顶界面油气运移路径模拟（23 Ma）

Fig.7 Simulation of hydrocarbon migration path at the top interface of He3 1 sub-member in the Nanyang Depression（23 Ma）

图8 过南阳凹陷张店油田南北向地质成藏剖面

Fig.8 The SN-trending cross section showing the geological hydrocarbon accumulation across the Zhangdian Oilfield in the Nanyang Depression

聚集区Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ供烃充足，断鼻、断块构造发育，但距物源区较远，未来以寻找岩性、构造岩性油藏为主；聚集区Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ由于近物源砂体发育，以寻找构造油藏为主。特别是西大岗地区（聚集区Ⅳ）勘探程度较低，目前仅布有二维地震剖面4条，浅钻井2口，未来加大勘探工作量后有望取得突破。

5 结论

（1）南襄盆地南阳凹陷核三段储层中烃类包裹体可分为2期，第Ⅰ期发育于石英颗粒成岩次生加大早中期，主要沿石英颗粒微裂隙和次生加大边分布，部分分布于长石溶蚀颗粒中。包裹体类型以灰褐色、淡黄色液烃包裹体为主，发黄绿色荧光，反映低熟—成熟油充注。第Ⅱ期包裹体发育于石英颗粒次生加大期后，主要沿石英颗粒微裂隙呈线状或带状分布，部分成群分布于溶蚀长石颗粒中。包裹体类型以无色、淡黄色气液烃包裹体为主，发蓝绿色、蓝色荧光。
（2）核三段储层经历了2期油气充注，且以第一期为主。第一期形成于核一段沉积中期—廖庄组沉积末期（29.1~23 Ma），与烃包裹体伴生盐水包裹体均一温度主峰区间为70~100 ℃。该时期地层持续沉降，烃源岩R O值介于0.5%~1%之间，生烃能力强，烃包裹体GOI值为20%~25%。廖庄组沉积末期，因地层抬升剥蚀，充注结束。第二期形成于新近纪中期至现今（10~0 Ma），与烃包裹体伴生盐水包裹体均一温度主峰区间为115~120 ℃。烃源岩R O值大于1%，但由于地层抬升剥蚀后再沉积厚度较小，生烃能力相对较弱，烃包裹体GOI值为3%~4%。
（3）成藏关键时刻油气运移路径模拟结果表明，南阳凹陷可划分为6个有利油气勘探目标区，其中Ⅰ（张店油田南部）、Ⅱ（张店油田北部）、Ⅲ（魏岗油田）目前已有发现，Ⅳ（西大岗）、Ⅴ（马店）、Ⅵ（杨坡）为潜力勘探区。未来在聚集区Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ以寻找岩性、构造—岩性油藏为主，在聚集区Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ以寻找构造油藏为主。

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