致密砂岩储层成岩作用与孔隙演化:以川西南上三叠统为例

致密砂岩储层成岩作用控制孔隙演化,并进一步决定相对优质储层分布。川西南上三叠统砂岩储层整体孔隙度小于6%,基质渗透率小于0.1×10-3μm2,属于典型致密砂岩储层。铸体薄片和储层流体包裹体综合分析表明,砂岩储层经历了压实作用、胶结作用、溶蚀作用和交代作用,储集空间以粒内溶孔、铸模孔和粒间溶孔为主。综合各成岩矿物共生组合关系,结合储层流体包裹体均一化温度,确定各成岩事件和成岩矿物形成相对顺序:压实作用→第Ⅰ期裂缝→第Ⅰ期伊利石胶结→第Ⅰ期石英加大→第Ⅰ期方解石胶结→第Ⅱ期石英加大、硅质充填→长石、岩屑溶蚀→绿泥石胶结或者伊利石胶结→第Ⅱ期方解石胶结→长石溶蚀作用→第Ⅱ期破裂作用→第Ⅲ期石英加大、硅质充填→第Ⅲ期碳酸盐胶结→碳酸盐交代长石和石英→第Ⅲ期构造破碎→晚期方解石和石英胶结成岩。镜质体反射率(Ro)及砂岩储层流体包裹体均一温度表明砂岩储层目前已达到中成岩A2期至B期,压实作用是储层致密化的最主要原因,造成孔隙度损失约27.5%,硅质和碳酸盐胶结作用仅损失孔隙度约5.3%。     

龙女寺东端须家河组致密砂岩成岩作用及储层形成机理

摘要：致密砂岩作为非常规油气的重要载体,对其致密化成因及储层形成机理研究具有重要意义。利用钻井岩心、薄片观察、阴极发光和流体包裹体等手段,对川中地区龙女寺东端须家河组致密砂岩的成岩作用及储层形成机理进行研究。结果表明：龙女寺东端须家河组遭受了机械压实-压溶作用、胶结作用、交代作用、溶蚀作用和构造破裂作用,机械压实作用和胶结作用是导致砂岩致密化的主要因素,溶蚀作用和破裂作用是储层形成的主要因素;须家河组目前处于中成岩A-B期,经历的流体活动主要有同生成岩期地表水沉淀早期方解石胶结和绿泥石薄膜,早成岩B期压溶作用控制石英Ⅰ期次生加大形成与孔隙流体溶解黏土矿物、长石和易溶岩屑等,中成岩A期大量油气充注促进石英Ⅱ、Ⅲ期次生加大与少量方解石溶解,中成岩B期燕山/喜山运动促进储层形成;储层形成机理主要涵盖残余原生孔的保存和次生孔的形成,有利的沉积环境、溶蚀作用、异常高压和构造破裂作用共同控制储层形成,有利的沉积环境、溶蚀作用和异常高压主要是保护残余原生孔和形成次生孔,构造破裂作用产生大量微裂缝,提高储层渗流能力,并为形成溶蚀扩大孔提供条件。     

四川盆地西部须家河组砂岩储层成岩作用及致密时间讨论

运用沉积及成藏理论对四川盆地西部地区须家河组砂岩的岩石类型、成岩作用及其成藏时间研究表明:砂岩储层的主要成岩作用有压实和压溶作用、胶结作用,溶蚀作用、破裂作用以及自生矿物的沉淀作用.压实作用是砂岩粒间孔隙减少的主要因素,然而,方解石的强烈胶结作用以及石英的次生加大作用是造成须家河组砂岩储层致密的关键因素.方解石胶结物和石英次生加大包裹体的温度测定表明方解石胶结物主要发育在100℃～140℃之间,石英次生加大主要发生在80℃～126℃之间,在此温度区间,有机质演化已到了成熟期,并在60℃～80℃之间就开始发生运移.因此,砂岩储层的致密时间晚于天然气的生成和运移时间,砂岩储层的致密时间应该在燕山构造活动期,大约在1.5×10~8 a左右.     

河流相致密砂岩储层成岩作用及其对储层的影响——以大牛地气田下石盒子组砂岩储层为例

研究了鄂尔多斯盆地大牛地气田下石盒子组辫状河相砂岩储层成岩作用,分析了成岩作用对储层物性的影响。结果表明,下石盒子组砂岩储层成岩作用处于早成岩B期至晚成岩A期。压实作用、胶结作用和溶解作用是控制储层物性演化的主要成岩作用,其中压实作用和胶结作用造成了储层原生孔隙的大量丧失。自生粘土矿物、碳酸盐矿物以及石英次生加大是造成本区储层物性降低的主要胶结物。溶解作用对于储集性能的改善起到了重要作用,而晚成岩阶段的酸性流体以及高岭石伊利石化所产生的H+是下石盒子组储层溶解作用发生的主要动力和介质。     

高邮凹陷南坡真武—曹庄地区戴南组砂岩成岩作用及其对储层性质的影响

在详细岩心观察描述的基础上, 利用铸体薄片、扫描电镜、压汞分析、X-射线衍射、埋藏史-热史模拟等多种分析测试手段, 对戴南组砂岩成岩作用特征进行了详细研究, 发现砂岩储层主要经历了压实、胶结、溶蚀和交代作用, 自生胶结物主要有高岭石等粘土矿物、铁碳酸盐、石英、长石及硬石膏等, 发生溶蚀则主要为长石和岩屑, 戴南组地层现今主要处于晚成岩的A期.戴南组砂岩储层主要受压实作用、高岭石胶结、铁碳酸盐胶结、石英次生加大及溶蚀作用的影响, 发育塑性组分溶蚀成岩相和高岭石充填成岩相的储层性质往往较好, 是有利的油气储集带; 而发育压实-充填成岩相和碳酸盐胶结成岩相的储层孔渗性能很差, 多为致密储层.      

川西须家河组超致密砂岩成岩作用与相对优质储层形成机制

川西须家河组砂岩是我国重要的天然气储层和产层,同时也是我国埋藏深度最大和最为致密的碎屑岩储层之一,在其超致密背景下发育有对天然气聚集有利的相对优质储层.须家河组砂岩埋藏后经历了复杂的成岩作用,相对优质储层中次生孔隙与原生孔隙并存.本文基于对川西须家河组超致密砂岩的岩石学、矿物学、地球化学和其它储层特征研究,总结了川西深埋藏条件下须家河组砂岩的成岩作用特征及其相对优质储层的形成机制.     

惠州凹陷东部珠海组储层碱性成岩作用及孔隙演化

根据铸体薄片、扫描电镜、粒度分析、X衍射等资料,对惠州凹陷东部珠海组储层的岩石学特征、成岩作用和孔隙演化过程进行分析研究。研究认为,惠州凹陷东部珠海组储层的岩石类型以岩屑砂岩、长石质岩屑砂岩、岩屑质石英砂岩和岩屑质长石砂岩为主,结构成熟度与成分成熟度较低。砂岩埋藏过程中经历了明显的碱性成岩作用:石英的溶蚀与交代、碳酸盐矿物胶结、伊利石和绿泥石的沉淀以及钠长石化等。碱性成岩作用对孔隙的影响包括:石英溶蚀形成次生溶孔、碳酸盐胶结物沉淀损失粒间孔隙、黏土矿物沉淀形成晶间微孔。研究区珠海组主要发育粒内溶孔和粒间溶孔,原生孔隙较少。储层现今处于中成岩阶段A期,早期经历了强烈的压实作用,使其孔隙度由原始孔隙度32.1%降低至8.8%。早成岩阶段为碱性成岩环境,石英溶蚀增孔约0.5%;碳酸盐、硫酸盐、伊利石等胶结物沉淀减孔约2.3%。中成岩阶段A期为酸性成岩环境,硅质、高岭石等胶结物沉淀减孔约1.2%;长石、岩屑等溶蚀增孔约4.3%。最终,储层演化至现今孔隙度10.1%。     

鄂尔多斯盆地东部下二叠统山西组山2段成岩相划分及展布

鄂尔多斯盆地东部下二叠统山西组山2段岩石类型主要为石英砂岩、岩屑质石英砂岩和岩屑砂岩,储集层经历了压实、压溶、硅质胶结、碳酸盐胶结交代、高岭石胶结、杂基蚀变以及溶蚀等多种成岩作用。在成岩作用研究的基础上,通过大量的岩心观察和薄片鉴定,结合阴极发光、探针分析等方法,将研究区划分出7种单因素成岩相,即：强压实、压溶-石英次生加大、蚀变高岭石、沉淀高岭石、杂基充填、碳酸盐胶结交代、不稳定组分溶蚀成岩相,在此基础上对其进行平面叠加,确定了利于储集层发育的优势成岩相。其中压溶-石英次生加大与杂基、假杂基溶蚀作用的综合作用（叠加和改造）决定了山西组山2段有利的成岩相带,在陕141井区、榆37井区、子洲-清涧地区山西组山2段形成了天然气优质储集层。     

川西致密砂岩的石英次生加大及其对储层的影响

石英次生加大以及伴生的自生粘土矿物是影响储层性质的重要因素。石英次生加大是受温度控制的成岩矿物,随着温度的升高,石英次生加大的含量也随之增加,导致孔隙度的降低。钾长石和高岭石的温度〉９０℃反应形成的伊利石,造成了储层渗透率的降低。本文通过对石英次生加大产出特征和流体包裹体温度的研究,进而讨论川西香溪群致密砂岩储层的成因。     

川西前陆盆地上三叠统须家河组成岩相研究

通过成岩分析,将川西前陆盆地须家河组储层分为压实-压溶成岩相、碳酸岩胶结交代成岩相、粘土矿物（伊利石）胶结交代成岩相、绿泥石环边胶结成岩相、不稳定组分溶蚀成岩相和破碎裂缝成岩相、石英次生加大成岩相、有机质充填成岩相等8种单因素成岩相,并从构造、沉积和成岩作用三类储层要素入手分析其成因及展布,在此基础上划分出须家河组综合成岩相。冲断带发育的压实-破碎-硅质胶结成岩相、近前渊三角洲相砂体中发育强压实-溶蚀-绿泥石衬边胶结成岩相和前隆带三角洲相中发育的中压实-溶蚀-绿泥石衬边胶结相均可形成较好的储层。     

Characteristics and Applications of Fluid Inclusions in the Eogene System of the Biyang Depression—I.A Fluid Inclusion Study

Presented in this paper are the rypes,salinities,homogenization temperatures and organic components of fluid inclusions formed at the four stages of diagenetic authigenesis in the Eogene of the Biyang Depression.The results of cooling experiments on fluid inclusions were used to determine the fluid system and composition of saline aqueous solution in each of the stages .The homogenization temperatures of saline aqueous solution inclusions and hydrocarbon organic inclu-sions have been corrected by two approaches ,and the trapping temperatures and pressures of fluid inclusions at each of the stages have been obtained.This strdy has shed light on the physicochemistry and evolution of diagenetic fluids.The diagentic fluid system is a system which was transformed from a chloride-bearing to a carbonate-bearing system along with the diagenic evolu-tion.The decrease of diagenetic temperature at Stage III of diagenetic authigenesis suggests that the depression would have experiences uplifting at that time.The fluorescent characteristics of fluid inclusions indicate the varieties of organic components in fluid inclusions both in time and in space.     

二元同位素测温技术及其在白云岩储层成因研究中的应用——以塔里木盆地中下寒武统为例

作为近年来新兴的实验技术,二元同位素(D47)测温技术已被应用于碳酸盐岩成岩环境的研究中。简要介绍了二元同位素测温技术的原理及应用方法,并以塔里木盆地中下寒武统白云岩为例,优选11块样品,测试其D47值和白云石的碳氧同位素,并计算出样品的成岩温度和古流体的δ~(18)O值。综合分析认为:样品中,颗粒白云岩形成于低温准同生—浅埋藏环境,成岩流体为海水;细晶白云岩为深埋藏成岩环境中原岩受到了高温重结晶作用的改造,成岩流体为地下热卤水;孔缝中的白云石胶结物是深埋藏成岩环境富镁热卤水沉淀作用的产物。研究证明二元同位素测温技术可以较好地恢复白云岩的成岩温度,减少储层成因的多解性,它为今后储层成因研究提供了一种新的手段和依据。     

济阳坳陷古近系深部储层成岩演化模式

运用岩石薄片鉴定、扫描电镜分析、镜质体反射率分析、X-衍射分析和油层物性分析等手段,结合区域油气地质研究成果,以揭示济阳坳陷古近系深部碎屑岩储层的成岩演化模式和物性演化规律为目的开展工作。结果表明,济阳坳陷古近系深部碎屑岩储层主要受其所处构造背景、地层压力和流体环境的影响,发育6种成岩演化模式。弱陡坡/缓坡构造背景条件下发育早期中强超压-中强压实/胶结/溶蚀-多重介质成岩演化模式和晚期中强超压-（较）强压实/胶结/溶蚀-酸性介质成岩演化模式,超压形成的早晚是影响储层压实作用强弱的主要因素,而流体环境的差异与构造背景的差异有关。深洼陷发育弱超压/常压-（中）强压实/胶结-强溶蚀-热液酸性介质成岩演化模式和中弱超压-较强压实/胶结-强溶蚀-热液酸性介质成岩演化模式,热液活动加强了成岩流体对酸溶性组分的溶解,是该类成岩演化模式的主要影响因素。处于陡坡常压条件下的深层碎屑岩发育（中）强压实/胶结-弱溶蚀-热液酸性介质和强胶结-中弱溶蚀-多重介质成岩演化模式,早期沉积水体、后期成岩水体以及两者混合造成的多重介质是其主要影响因素。综合分析认为,层位和埋深是深部储层遭受成岩改造程度强弱的首要控制因素;构造位置是影响成岩压力场和流体场的基本前提;在不同的流体场背景中,深部热液对储层演化会不同影响;酸碱交替的多重成岩环境增加了次生孔隙带发育个数和次生孔隙垂向分布,但原始孔隙度保存率比以酸性介质为主的成岩环境低5%以上。     

东营凹陷民丰地区深部储层成岩环境变化研究

通过薄片鉴定、激光拉曼光谱分析、全岩和粘土矿物分析以及流体包裹体测试等手段,结合埋藏史分析,研究了东营凹陷民丰地区深部储层成岩环境的特点。分析认为,东营凹陷民丰地区深部储层成岩现象丰富,表现出不同成岩环境相叠合的特征,存在酸性、碱性和酸性碱性交替等多重成岩环境。着重利用不同成岩环境代表矿物中的流体包裹体分析成岩环境的变化,结果显示,3 000~3 200 m是碱性流体活动的重要深度。东营凹陷民丰地区深部储层在埋深过程中由浅到深大致经历了（弱）碱性（小于1 750 m）→酸性（1 750~3 200 m）→酸碱交替（3 200~4 000 m）→碱性（4 000~5 000 m）→弱碱性到弱酸性（大于5 000 m）多重成岩环境的变化,从而形成了现今复杂的成岩现象。埋深和温度是成岩环境变化的宏观主导因素,但并非绝对控制因素,局部流体性质的变化更能直接导致成岩环境的变化。     

喀什凹陷第三纪灰岩流体包裹体及其应用研究

本文在成岩作用研究的基础上,对喀什凹陷第三纪灰岩中的流体包裹体作了初步研究。通过包裹体的显微测温及包裹体的再平衡研究,得出了该区灰岩的成岩温度及其经历的最大古地温,并利用包裹体资料对该区的生油岩作了初步评价。     

全球新元古代冰期的记录和时限

化学沉淀碳酸盐矿物在沉积后很容易受到各种作用的影响,其中最重要的是其在成岩阶段所经历的成岩作用。碳酸盐沉积物在成岩过程中主要受大气降水、海水和埋藏过程中孔隙流体的控制,经历一系列压实、溶解、矿物的多相转变、重结晶、胶结等成岩作用,逐渐转变为固结的岩石。在成岩过程中,由于孔隙流体与沉积流体之间的异同以及温度的变化,碳酸盐沉积物的原始矿物成分、地球化学特征可能会很好的保存下来,但在许多情况下,也可能会改变,从而使我们无法准确反演碳酸盐沉积物在沉积时水体的特征。因此,我们在应用碳酸盐岩重建相关古环境和古气候变化的时候,必须要通过有效的方法来对碳酸盐岩是否受到成岩作用的影响进行鉴定。     

土库曼斯坦萨曼杰佩气田卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩沉积-成岩系统

以土库曼斯坦阿姆河盆地萨曼杰佩气田主力油、气产层卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩为例,根据沉积相、成岩作用方式、成岩演化序列和相对应的地质作用产物特征,综合研究Fe、Mn、Sr微量元素,C、O、Sr稳定同位素,流体包裹体和阴极发光等地球化学特征反映的成岩环境和成岩流体性质。按"水文体制"将卡洛夫-牛津阶划分为不同成岩阶段的海水-淡水、压实卤水和深循环温压水3个成岩系统,认为沉积-成岩系统与储层在时空上具有良好的耦合关系,可归结为:台地边缘生物礁和浅滩相控制了储层的区域分布;早成岩阶段淡水系统溶蚀作用和压实卤水成岩系统的浅埋藏白云岩化作用是形成储层的基础;中成岩阶段的温压水成岩系统埋藏溶蚀作用、中-深埋藏白云石化作用和构造破裂作用扩大了储层规模,提高了储层质量,对优质储层发育贡献最大。     

安塞油田长2油层成岩作用及其对储层物性的影响

安塞地区长2油层储层以中细粒长石砂岩为主，主要成岩矿物为绿泥石环边、方解石胶结物、石英和长石加大生长、伊利石、伊一蒙混层、钠长石和高岭石等。绿泥石环边的发育对原生粒间孔的保存起到有利的作用。石英加大级别达Ⅲ级，加大边含有丰富的有机包体，均一温度范围48．1～76．5℃，烃类进入储层的时间为早白垩世中期至晚白垩世。储层发育多种孔隙类型，面孔率平均为11．60％．主要类型有粒间孔、骨架颗粒溶孔和微裂缝等。残余粒间孔和骨架颗粒溶孔是本区长2储层的主要孔隙类型。根据成岩作用的矿物岩石学标志、有机质成熟度及古温度，将长2油层砂岩的成岩作用划分为3个成岩阶段：早成岩阶段、晚成岩阶段和表生成岩阶段。储层性质明显地受到沉积微相和成岩作用的影响，沉积物粒度较粗、厚度较大的分流河道储集物性明显优于各种粒度较细、厚度较薄的分流间席状砂体。     

沉积盆地流体活动及其成岩响应

盆地流体活动通过改变成岩场的温压和孔隙水介质条件,进而影响到盆地内成岩作用序列、水—岩相互作用以及储层孔隙变化。对于碎屑岩而言,流体活动仅能导致母岩中少部分矿物的溶蚀以及孔隙内溶解与沉淀作用发生,富含二氧化碳和有机酸的流体活动为次生孔隙发育提供条件,超压环境下流体幕式释放既可导致超压体内次生孔隙的发育,又可以导致热流体活动影响区域内浅部储层的成岩异常;对于碳酸盐岩而言,由于碳酸盐岩具有很强的溶解性,盆地流体活动导致碳酸盐岩储层组构及空间发生巨大的变化,其中天水的下渗以及与深部热液或热流体沿断裂或裂缝释放均可导致碳酸盐岩成分、组构、储集空间发生根本性变化,故与盆地流体活动密切相关的风化壳型岩溶储层和构造热液白云岩储层构成碳酸盐岩中最为重要的储层类型。然而,盆地流体活动及其成岩响应研究仍存在许多亟待解决的难点问题,急待深入的研究探索。     

鲁西地区张夏组碳酸盐岩成岩系统

鲁西地区寒武系碳酸盐岩广泛发育,但针对该区碳酸盐岩成岩作用的研究较少.镜下鉴定显示研究区发育压实作用、胶结作用这两种破坏性成岩作用及溶解作用、压溶作用和白云石化作用等三种建设性成岩作用.新生变形作用对物性的影响可分两种情况,退变新生变形作用对改善岩石物性意义不大,进变新生变形作用有利于晶间孔的形成.结合流体包裹体分析,将研究区张夏组划分为海水、大气淡水、封存压实卤水、温压水4个连续演化的成岩系统,不同成岩系统中发育不同的成岩流体体系和成岩作用类型.海水成岩系统的特征为:在浅海海底成岩环境下,成岩温度低,流体包裹体为单相;成岩作用有压实、泥晶化作用、胶结作用(形成纤维状、共轴纤维状、共轴增生胶结物),海水和淡水过渡带鲕粒发生白云石化作用.在大气淡水系统:早成岩期的成岩体系为CaCl₂-H₂O、NaCl-H₂O、MgCl₂-H₂O和NaCl-MgCl₂-H₂O盐水体系,且盐度较低,发育等轴粒状方解石胶结作用和淡水溶解作用;古表生期和表生期发育溶解作用.封存压实卤水成岩系统,成岩流体体系为NaCl-MgCl₂-MgSO₄和KCl-CaCl₂-H₂O体系,主要发育胶结作用和压溶作用.温压水系统中,成岩流体体系为CaCl₂-H₂O、NaCl-CaCl₂-6H₂O、NaCl-MgCl₂-MgSO₄、MgCl₂-H₂O和FeCl₂-H₂O,发育胶结作用、埋藏溶蚀、压溶作用(表现为粗缝合线)和进变新生变形作用.淡水成岩系统和温压水系统都有利于溶解作用的发育,但是淡水成岩系统中选择性的溶解作用造成的溶蚀孔隙多被后期胶结物充填,而温压水体统中的溶蚀作用可新增1%~5%次生孔隙;压溶作用形成的未被完全充填的粗缝合线和进变新生变形作用发育的晶间孔,均有利于改善岩石物性.