在含油气盆地中，水是重要的反应媒介，大多数地质过程都会有水的参与。因此，水的化学和同位素数据普遍被认为记录了水来源、演化和水岩反应的相关信息。然而，对于石油地质学家来说，一个关心的问题是，油田水的演化是否与油气的成藏过程有关。油田水中的碘和碘129是解决这个问题的关键元素。已有研究使用油田水的碘和碘129数据解释简单地质条件下（如浅埋藏的天然气水合物）油气的来源层位和成藏年龄问题。但对于具有多期充注和后期改造的油气藏，还没有研究试图关联其中水、油和气的演化过程。

　　近期，中科院广州地化所彭平安研究员学科组的陈键助理研究员，联合中科院地球环境研究所侯小琳研究员学科组，以塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层油田水为研究对象，主要利用水中碘和碘129，并结合水中离子、稳定和放射性同位素数据，恢复了该地油田水和油气的协同演化历史。研究结果表明，该储层油田水是由三期古蒸发海水和少量古大气降水混合而成的。古蒸发海水来自深部地层的不同层位。早期的古蒸发海水贫碘（<5.65 mg/L），是在加里东晚期（晚奥陶世）从深部非烃源岩的地层向上运移进入储层。中期的古蒸发海水富碘（>30 mg/L）、但碘129较低（11.8-47.0 atom/uL），是在晚加里东-晚燕山期（志留-石炭纪）随着原油从满加尔坳陷的烃源岩运移而来的。晚期的古蒸发海水富碘129（>100 atom/uL），是在喜山期（晚新近纪）与来自深部烃源岩的、向上气侵的天然气一起运移而来的（图1）。根据地质资料，古大气降水是在志留纪晚期地层抬升剥蚀时侵入储层的。研究揭示了油田水形成演化和油气成藏的密切关系；结合水化学和相关油气生产数据，不仅可以指示储层中油气的来源方向，而且可以指示近期油藏的改造历史（图2）。

　　本研究受国家自然科学基金青年科学基金（41503051），国家重大专项（2017ZX05008-003）和中科院A类先导项目（XDA14010102）的联合资助。

　　研究成果发表在Marine and Petroleum Geology杂志上。论文信息：

　　Chen, Jian*; Liu, Dayong; Hou, Xiaolin; Fan, Yukun; Jia, Wanglu; Peng, Ping'an; Zhang, Baoshou; Xiao, Zhongyao. Origin and evolution of oilfield waters in the Tazhong oilfield, Tarim Basin, China, and their relationship to multiple hydrocarbon charging events. Marine and Petroleum Geology, 2018, 98:554-568.

(有机地球化学国家重点实验室供稿)