流体包裹体盐度及类型是分析地质流体作用的重要地球化学参数。 NaCl-H2O体系是地质体中最常见的流体体系之一, 其盐度通常由显微测温法获得, 而盐水合物的低温拉曼光谱不仅可以用来计算流体包裹体盐度, 还可以区分盐水类型。 理论上讲, 低温冷冻条件下的流体包裹体并非均匀体系, 单一测点的拉曼光谱具有较强的局限性, 由其计算的盐度并不能代表整个流体包裹体的盐度。 为了更好地了解低温条件下流体包裹体的相变特征及其拉曼光谱对盐度的响应, 本文通过配置五种不同浓度的NaCl溶液, 研究了其在低温下的结晶过程及拉曼光谱特征。 结果显示, 在反复冷冻与升温过程中, 冰晶首先形成, 而水石盐的形成依赖于盐溶液的浓缩, 多形成于冰晶间的缝隙中。 水石盐的四个拉曼特征峰中, p1［(3 402±1) cm-1］和p2［(3 419±1) cm-1］相对强度稳定, p3［(3 432±2) cm-1］和p4［(3 535±4) cm-1］相对强度随盐度增加发生大幅度变化, 从而导致相同盐度样品不同测点的拉曼特征比值随盐度增加而愈发离散。 因此, 传统的流体包裹体单一测点低温拉曼测盐误差较大, 数据分析显示多点测试统计平均值才能更好的反映流体的真实盐度。 相对于强度和半高宽, 总峰面积与盐度相关性最好, 是计算盐度的首选参数。 该研究阐述了低温拉曼测盐的实验操作和数据处理方法, 并阐明了其在流体包裹体分析中的应用条件。 尽管操作过程较复杂, 但其抗干扰强, 应用盐度范围广, 计算结果可靠, 是重要的测盐方法。

准确获取流体包裹体中盐的类型一直是包裹体研究的重要问题。 采用原位低温拉曼光谱技术对民丰洼陷深部天然气储层流体包裹体进行了分析。 常温拉曼光谱综合分析表明,包裹体中流体为含甲烷的盐水溶液。 在－180℃下对包裹体进行了原位低温拉曼光谱分析,结果显示包裹体中含有NaCl,CaCl2,MgCl2等盐类,其中以NaCl为主,CaCl2含量很少,MgCl2含量极少。 根据沉积成岩过程分析了包裹体中流体的成因,解释了储层成岩作用的机理。 研究结果表明,原位低温拉曼光谱是获取储层包裹体中流体性质的一种有效方法。 在包裹体原位低温拉曼光谱分析技术基础上,结合沉积成岩过程,可以给储层的成岩作用类型和成岩反应机理给出重要证据。