气洗作用是凝析气藏形成中的重要过程，但这一过程在碎屑岩储层中少有文献记载。本文报道了中国西部库车前陆盆地深层储层中发现的一种独特的黄环油包裹体（YROIs），它可以作为储层气洗作用的直接证据。研究采用流体包裹体岩石学、显微测温、微荧光光谱、定量颗粒荧光、PVT建模和分子组成分析等流体包裹体分析方法，研究了YROIs在圈闭过程中的赋存状态、组成、捕获过程与捕获条件。
在库车前陆盆地北部构造带侏罗系储层迪北5井中发现的YROIs为室温下的三相（固-液-气）烃类包裹体，在紫外光下呈现蓝白色荧光，包裹体壁上附着厚度为2~3 μm的“固体黄环”，估计体积分数在5% ~ 15%之间（图1 A-E）。根据镜下流体包裹体组合切割关系，其形成时间晚于该井均一的蓝白色包裹体裂隙。室温下测量时，YROIs的荧光光谱峰在530 nm至550 nm之间，光谱在650 nm左右存在重质组分的鼓包；在加热过程中，“固体黄环”逐渐溶解到蓝白色液态烃中，均一态下的大多数YROIs光谱显示出明显的“蓝移”特征，并且650 nm的鼓包消失（图1 F, G）。一些带有厚黄环的YROIs在室温下显示出570 nm和630 nm的双光谱峰，在均一状态下重新测量时，它们的光谱峰没有变化（图1 F, G）。颗粒荧光和GC-MS分析得出的分子组成表明，YROIs的组成中含有丰富的多芳香族和树脂化合物，油包裹体抽提物SARA组分显示有极高的非烃或蜡质成分（图1 H-J），因此YROIs的成分为蜡质，在吸附多环芳烃后显示出黄色荧光。
在室温下，YROIs大多数无气泡，在降温后气泡出现，加热后气泡消失（SLV→SL）；在持续加热后，固体黄环逐渐溶解到蓝白色液态烃中，仅有少量且不等量的残留（SL→L）。YROIs的部分均一温度值（SLV→SL）为25 ℃~35 ℃，低于均一的蓝白色包裹体均一温度，这指示其形成于超压捕获的环境下。YROIs的完全均一温度值（SL→L）为105 ℃~165 ℃，平均值为125 ℃。黄环包裹体伴生盐水包裹体Th值在105 ℃~145 ℃之间。可以看到，黄环包裹体完全均一的Th与黄环包裹体伴生盐水包裹体Th大致相同或略高于它。因此，黄环包裹体的完全均一温度（SL→L）可近似代表其捕获时的温度，差异可能是黄环包裹体中固体黄环含量不同所导致的。黄环含量越高的样品完全均一的温度（SL→L）也相对越高（图2），这极有可能指示YROIs形成于非均质捕获的条件。包裹体中固体黄环的开始熔化的温度均约46 ℃，这一温度可能代表了蜡质的熔点温度。石油蜡的熔点在环境大气条件下可能在27 °C和83 °C之间变化很大，这取决于它们的成分。研究测量到的所有包裹体“黄环”的开始熔化温度始终在46 °C左右，这表明它们都具有相同的（蜡质）成分。
图1. 迪北5井黄环包裹体岩性岩相学特征、荧光光谱特征及油包裹体成分组成特征
图2. 迪北5井的黄环包裹体及其伴生盐水包裹体显微测温结果
PVT模型表明，YROIs形成于压力系数大于等于1.5的高压条件下，这与早期充注的富蜡原油被晚期大量湿气快速充注所造成的气洗作用有关。当储层油中的轻烃组分部分被湿气带走时，富含多芳烃化合物的蜡质或非烃等重质组分残留在储层原油中，非均相烃流体被捕获形成流体包裹体，在地表环境因物理分馏而析出，沉淀形成附着在油包裹体内壁上的“固体黄环”。综上所述，YROIs形成条件如下：（1）初始气饱和状态的含蜡质中轻油；（2）与幕式断层再激活匹配的高压湿气的超压快速充注；（3）快速气洗后富含非烃质等重质组分原油的非均质捕获。
研究成果近期发表在地学领域国际重要期刊Organic Geochemistry。论文第一作者为博士生魏心卓，第二作者和通讯作者为导师刘可禹教授。合作者包括本校杨鹏博士后、刘建良副教授和丁修建副教授；塔里木油田研究院袁文芳、周露和杨海军。
论文信息：Wei, X., Liu, K., Yuan, W., Yang, P., Zhou, L., Liu, J., Yang, H., Ding, X., 2024. Direct evidence of gas flushing oil in deep reservoirs: Insight from integrated fluid inclusion analyses. Organic Geochemistry, 192, 104778, doi: 10.1016/j.orggeochem.2024.104778.