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%。     

柴达木盆地冷湖地区侏罗系致密砂岩储层特征与控制因素

冷湖地区侏罗系地层油源丰富,储层致密化程度高,为查明低孔低渗储层成因机制,剖析储层发育控制因素,利用普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、全岩X衍射矿物分析、物性分析、核磁共振分析等多种分析测试手段,对研究区侏罗系储层的岩石学特征、孔隙类型、物性与成岩作用特征进行研究。结果显示：(1)研究区侏罗系储层主要为长石岩屑砂岩和岩屑砂岩,孔隙类型以次生溶孔为主,原生孔隙残留少,微孔隙占比高,孔隙度平均为9.96%,渗透率平均为2.26×10^-3μm²,属于特低孔、超低渗致密储层。(2)储层成岩作用类型以压实作用、胶结作用和溶蚀作用为主,成岩演化主要处于中成岩A期,成岩序列可概括为：机械压实改造-少量早期方解石胶结-长石、岩屑轻微溶蚀-石英I期加大-有机酸流体侵入、长石岩屑强烈溶蚀-黏土矿物广泛出现-石英Ⅱ期加大-长石、岩屑、黏土矿物伊利石化-少量含铁碳酸盐胶结。(3)多种成岩作用综合制约着致密砂岩储层的发展进程。煤系地层富含水生、陆生动植物遗体,沉积后至成岩早期有机质分解产生腐殖酸并形成酸性环境,早期碳酸盐胶结物不甚发育,碎屑颗粒间欠缺方解石胶结物支撑,压实...     

西湖凹陷某构造低渗储层成岩演化研究

使用西湖凹陷某构造的常规岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜及储层物性分析资料,利用视压实率、视胶结率和视溶蚀率等参数,定量研究了西湖凹陷某构造低渗储层成岩演化序列及孔隙演化过程。研究结果表明: (1)研究区低渗储层孔隙类型以次生溶蚀孔隙为主,粒间溶蚀孔是最主要的次生孔隙类型。(2)机械压实作用是储层低渗的主要因素,导致原始孔隙度损失达65%,溶蚀作用产生的次生溶蚀孔隙一定程度上使储层物性变好。(3)研究区处于中成岩阶段A2期和中成岩阶段B期,成岩演化序列为: ①脆性颗粒破碎,塑性颗粒变形,局部绿泥石衬边胶结; ②部分长石及岩屑早期溶解,早期石英次生加大; ③碳酸盐胶结并交代石英、长石等,石英颗粒发生溶蚀作用; ④碳酸盐、长石、岩屑等矿物溶蚀形成次生孔隙,石英次生加大; ⑤晚期铁方解石少量胶结、交代。该研究成果可为西湖凹陷低渗气藏优质储层的预测与评价提供科学依据。     

鄂尔多斯盆地泾川地区延长组长8_1储层成岩作用与孔隙定量化研究

根据大量岩石铸体薄片观察、扫描电镜、X衍射以及常规物性等分析资料,详细研究了鄂尔多斯盆地泾川地区延长组长81段储层成岩作用及其对孔隙演化的控制作用。研究区储集砂体主要由岩屑长石砂岩组成,含长石砂岩、长石岩屑砂岩;储层以发育粒间孔和粒内溶孔为主;经历了复杂的成岩作用,主要为压实作用、胶结作用、溶蚀作用、交代作用以及破裂作用等;现今成岩阶段处于中成岩A期-B期的早期。成岩序列为压实作用→石英的次生加大、铁质、方解石、绿泥石薄膜式胶结等→长石和岩屑溶蚀→高岭石以及晚期孔隙充填式绿泥石、伊利石、含铁碳酸盐。对不同成岩作用在储集砂岩的孔隙生成和损失方面的定量评价研究表明,压实作用使孔隙度减小最多,平均为22.70%,早期胶结损失的平均孔隙度为6.07%,长石及岩屑颗粒的溶蚀作用增加的平均孔隙度为1.035%;晚期胶结损失的平均孔隙度为9.18%。正是上述多种成岩作用的改造,最终形成了研究区现今储层独特的孔隙特征,该研究对油气勘探具有更强的实用性与指导性。     

碱性沉积环境下碎屑岩的成岩演化——以山东东营凹陷陡坡带沙河街组四段为例

通过铸体薄片、扫描电镜、镜质体反射率、X衍射、地球化学等分析,对东营凹陷陡坡带沙河街组四段砂岩储层的成岩演化过程进行了系统研究。研究结果表明:沙四段原始沉积环境为碱性盐湖环境,岩石中普遍含钙质和泥质;成岩演化主要受碱性原始沉积环境、层序发育、构造作用、粘土矿物转化、有机质热演化提供的酸性流体等因素的控制,先后发生了原生隐晶方解石胶结→早期绿泥石胶结→石英溶解→长石溶解→石英Ⅱ加大→石英Ⅲ加大→铁碳酸盐胶结→石英及方解石脉充填,后期成岩裂缝比较发育。证实东营凹陷沙四段储层早期主要受碱性水介质的影响,发生了原生隐晶方解石胶结、石英溶解、长石加大等碱性成岩作用;后期受酸性流体的影响,发生了石英次生加大、长石溶蚀、方解石溶蚀等成岩作用。     

车镇北带古近系砂砾岩储层成岩作用特征及其对物性的影响

综合利用岩芯资料、铸体薄片、物性资料及相关分析测试资料,对车镇北带砂砾岩成岩作用特征及其对储层物性的影响进行了研究。研究表明:工区砂砾岩储层成岩作用主要有压实作用、胶结作用、溶蚀作用、灰泥重结晶作用和交代作用;成岩环境经历了中性/弱碱性→酸性→碱性→酸性→碱性的变化,相应的成岩作用序列为:压实作用→长石溶蚀/早期石英加大→碳酸盐胶结/石英溶蚀→长石溶蚀/碳酸盐胶结物溶蚀/晚期石英加大→黄铁矿胶结;区内砂砾岩储集物性较差,储集空间以次生孔缝为主;不同亚相岩相和成岩作用的差异使其储集物性有所不同,扇根主要发育颗粒支撑和杂基支撑砾岩,成岩作用以压实和灰泥重结晶为主,物性较差,发育无效储层;扇中亚相溶蚀作用较为发育,储集物性得到很好地改善,有效储层比例较高;扇缘亚相以胶结作用为主,使物性变差,局部溶蚀作用发育,可成为有效储层。     

库车坳陷克拉苏冲断带深部巴什基奇克组致密储层孔隙演化定量研究

综合利用岩心观察、普通薄片、铸体薄片鉴定观察、图像分析、埋藏演化史与有机质热史演化分析,膏盐层脱水及黏土矿物转化分析等技术方法,对库车坳陷克拉苏冲断带克深区块深部巴什基奇克组致密储层进行了孔隙演化定量研究。这套致密储层主要经历了"黏土膜→早期缓慢浅埋压实作用→长石、岩屑溶蚀和石英加大→早期方解石胶结→中期快速深埋强烈压实作用→长石、碳酸盐胶结物溶蚀→碳酸盐致密胶结→晚期挤压推覆形成裂缝→裂缝溶蚀扩大"的埋藏-成岩演化过程。以孔隙结构特征为基础,定量计算各关键成岩作用对储集空间的影响量(初始孔隙度为37.87%,压实损孔量为27.62%,胶结损孔量为7.51%,溶蚀增孔量为1.7%,裂缝增孔量为1.32%),并以埋藏-成岩演化史为主线及约束,恢复校正不同历史时期不同成岩作用对储层物性演化的控制量,从而恢复储层实际孔隙演化史。研究表明,不同成岩作用对储集层孔隙度的影响量不同,孔隙度整体变化趋势为逐渐减小。克深区块晚期气藏充注时期与区域构造挤压造缝时期配置良好,结合较好的储层孔隙度(6.2%),有利于烃类充注成藏,形成有利勘探目标。     

松辽盆地梨树断陷营城组低渗透储层成因机制

松辽盆地梨树断陷营城组储层岩石类型以长石砂岩和岩屑质长石砂岩为主,储层物性测试结果表明,该区储层物性较差,整体具有"低孔特低孔-特低渗超低渗"的特征。综合利用岩心观察、薄片鉴定、图像分析及压汞测试等多种技术方法,对梨树断陷营城组低渗储层特征及物性控制因素进行分析,结果显示:储层主要的储集空间类型为原生孔隙、次生溶蚀孔隙及少量混合孔隙,发育压实作用、溶解作用、胶结作用及交代作用等成岩作用类型;成岩作用演化序列为压实作用→长石、岩屑溶解/石英加大→碳酸盐胶结→碳酸盐溶解;沉积作用和成岩作用之间的耦合关系决定了储层物性的好坏。在此基础上,采用反演回剥的方法进行成岩演化序列与孔隙结构约束下的储层地质历史时期物性演化史恢复。二者结合研究表明,研究区低渗储层成因机制主要为沉积作用主控、压实作用主导、胶结作用强化。     

松辽盆地北部徐家围子断陷沙河子组致密气储层成岩作用与成岩相特征

致密储层成因及有利储层分布预测是制约当前徐家围子断陷沙河子组致密气勘探的关键因素。本次研究综合运用沙河子组普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、电子探针、X衍射及物性测试等多种资料，系统分析徐家围子断陷沙河子组致密砂砾岩成岩作用特征。结果表明：研究区沙河子组可划分为强压实泥质杂基充填成岩相、中压实长石岩屑溶蚀成岩相、中压实石英次生加大成岩相、中压实绿泥石环边胶结成岩相和弱压实碳酸盐胶结成岩相等5种成岩相；由沉积作用形成的碎屑矿物组分、结构差异是各成岩相成岩演化的物质基础，决定了其初始孔隙度的差异；强压实和黏土杂基充填是造成砂砾岩储层物性损失的主要原因，长石岩屑溶蚀和绿泥石环边胶结有利于物性保持和改善。不同成岩相中成岩作用类型和强度各不相同导致不同成岩相间宏观物性和微观孔隙结构差异，其中中压实长石岩屑溶蚀成岩相和中压实绿泥石环边胶结成岩相是沙河子组储层最有利的成岩相带。     

塔里木盆地西北地区震旦系苏盖特布拉克组潮坪相碎屑岩成岩作用与成岩演化研究

塔里木盆地西北地区苏盖特布拉克组发育一套潮坪相沉积,是该层系油气勘探的主要目标。基于什艾日克剖面、奇格布拉克剖面、肖尔布拉克剖面的地质测量,采用薄片鉴定、阴极发光、扫描电镜、流体包裹体测温及黏土矿物X衍射等分析手段开展海相碎屑岩成岩作用和成岩演化研究,为塔里木盆地苏盖特布拉克组进一步开展油气勘探部署和甜点储层预测提供地质依据。结果表明：（1）研究区苏盖特布拉克组发育潮坪沉积环境的砂体,砂岩类型以岩屑石英砂岩、岩屑砂岩为主,偶见长石岩屑砂岩,成分成熟度和结构成熟度中等;（2）苏盖特布拉克组砂岩经历了压实（溶）作用、胶结作用、溶蚀作用及交代作用等成岩作用,压实作用是造成储层致密的直接原因,钙质胶结和硅质胶结是储层致密化的根本因素;（3）苏盖特布拉克组砂岩的成岩演化阶段已达到中成岩B期,成岩演化序列为：压实作用/自生黏土矿物（绿泥石）环边—第一期长石、岩屑溶蚀作用—第一期硅质胶结—第一期泥微晶方解石胶结/压溶作用/黏土矿物的伊利化—第二次硅质胶结/第二期铁方解石胶结—钙质胶结物溶蚀。据此建立的成岩演化模式为塔里木盆地超深层致密砂岩中甜点储层预测提供可靠的地质依据。     

黄骅坳陷三马地区中-深部储层成岩作用及主控因素分析

黄骅坳陷三马地区储集岩样品的显微特征及成岩矿物的组合关系分析结果表明，三马地区下第三系中深层储层主要处于晚成岩A期，成岩现象包括石英、长石的次生加大、碳酸盐矿物胶结作用、矿物交代作用、溶解作用和粘土矿物转化作用等。其中石英次生加大于2700m左右开始出现，随埋深增大，石英增生加强；长石次生加大现象不十分普遍；碳酸盐胶结作用包括早期自生泥晶方解石胶结作用、连晶方解石和晚期白云石(或铁方解石)的胶结作用。在扫描电镜下可见到方解石与含铁方解石集合体充填在粒间孔隙中或与石英、钠长石及粘土矿物共生，白云岩多呈菱形粒状分布于粒间；常见的交代现象主要有方解石交代长石、石英及粘土矿物，粘土矿物交代长石、石英等；溶解作用主要有长石的溶解、碳酸盐颗粒的溶解和方解石胶结物的溶解等，粘土矿物的转化主要为蒙脱石、高岭石向伊利石(或绿泥石)转化。还讨论了储层岩相、岩性特征、孔隙水中有机酸含量、早期方解石的充填、烃类早期注入等因素对储层成岩演化的控制作用。     

鄂尔多斯盆地姬塬西部三叠系延长组长8油层组成岩作用与致密化过程*

利用岩心、铸体薄片、扫描电镜、碳氧同位素及流体包裹体等资料,对鄂尔多斯盆地姬塬西部三叠系延长组长8油层组致密储集层特征进行了研究,重点分析了储集层成岩作用特征和储集层致密化成因机制及过程。研究区长8油层组砂岩主要为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,经历了压实—压溶、胶结、交代、溶蚀及构造破裂等成岩作用,整体处于中成岩A期晚期。典型成岩序列依次为机械压实、绿泥石黏土膜、早期(泥晶)方解石胶结、石英次生加大、长石、岩屑溶蚀、自生高岭石胶结、自生石英胶结、中期(含)铁方解石胶结。综合研究认为:(1)近物源伴随湖平面快速上升的沉积环境提供了储集层致密化的物质基础,不同沉积微相储集层物性差别较大,分流河道最好,分流间湾最差;(2)长8油层组原始孔隙度为41.35%,压实作用损孔率为50.67%,造成储集层孔隙度急剧降低,胶结作用损孔率为37.48%,导致孔隙度进一步减小,溶蚀作用仅增加了3.26%的孔隙度,难以有效改善储集层质量;(3)上述沉积与成岩因素共同导致储集层致密,致密化过程可分为压实孔隙骤减阶段、早期胶结减孔阶段、溶蚀作用增孔阶段和晚期胶结致密阶段共4个阶段;(4)油气大量充注期储集层孔隙度远低于10%,长8油层组先致密后成藏。     

鄂尔多斯盆地东南缘上三叠统长8段砂岩储层 成岩作用与孔隙演化

鄂尔多斯盆地东南缘上三叠统延长组长8是该区油藏的主力储集层,主要为一套湖泊-三角洲相砂岩,储集岩主要为长石砂岩及长石岩屑砂岩.以岩心观察为基础,结合薄片鉴定、扫描电镜、压汞测试、X-衍射、包裹体测温、R.测定等方法认为,研究区延长组砂岩经历了压实、胶结、溶解、交代等成岩作用,成岩阶段已达中成岩阶段A期.成岩作用成为控制该区物性的一个关键因素,早期的机械压实和胶结作用使原生孔隙大量丧失,有机质分解形成的酸性流体使储集层中长石等易溶组分的溶蚀对储层物性起到重要的改善作用,成岩阶段后期以(含铁)碳酸盐胶结物为主的胶结又使砂岩致密化.成岩作用中的孔隙演化特征对鄂尔多斯盆地上三叠统延长组低渗透储集层的开发具有积极的意义.     

苏德尔特油田低渗透凝灰质砂岩成岩作用及储层质量差异性演化

海拉尔盆地贝尔凹陷苏德尔特油田兴安岭油层为典型的富火山物质的低渗致密砂岩储层。利用岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜分析、压汞测试分析等方法,对兴安岭油层储层成岩作用及其控制下的储层质量演化过程进行了系统研究。结果表明,储层目前主要处于中成岩A期,整体经历了压实作用-早期方解石胶结作用/方沸石胶结作用-方沸石溶解/长石溶解作用/高岭石胶结作用/硅质胶结作用-晚期方解石胶结作用。兴安岭油层储层可以划分出强压实成岩相（I）、弱压实-方解石中强胶结成岩相（II）、中等压实-方沸石/长石强溶解成岩相（III）、中等压实-方沸石/长石中强溶解-高岭石强烈充填成岩相（IV）4种类型的成岩相。压实作用和早期方解石胶结作用导致储层孔隙度和渗透率降低,方沸石和长石的溶解作用有效提高储层孔隙度和渗透率,高岭石的沉淀作用导致储层渗透率大大降低。成岩相I和成岩相II储层质量最差,孔隙度和渗透率均较低,为典型的特低孔特低渗致密储层;成岩相III储层质量最好,具有较高的孔隙度和渗透率,为中孔-中低渗储层;成岩相IV储层质量中等,具有较高的孔隙度,但渗透率较低,为中孔（特）低渗储层。     

文昌A凹陷珠海组低渗砂岩成岩特征与孔隙演化

基于薄片鉴定分析、扫描电镜、物性分析、X射线衍射分析、碳酸盐碳氧同位素分析等实验手段, 研究文昌A凹陷珠海组低渗砂岩储层岩石学特征和成岩作用特征, 通过定量化分析, 评价压实、胶结、溶蚀作用对储层孔隙演化的影响, 实现成岩相预测及储层分类评价.结果表明:（1）研究区珠三南断裂带以岩屑砂岩和长石岩屑砂岩为主, 中、粗砂岩含量高; 6号断裂带以长石岩屑砂岩和岩屑石英砂岩为主, 细砂岩含量高.储集空间以次生溶孔为主, 物性变化大, 纵向及平面均表现出明显的分带性.（2）机械压实造成珠海组原生粒间孔隙大量丧失; 含铁碳酸盐、自生伊利石、硅质胶结等使粒间孔进一步减少, 早期绿泥石则能抑制石英次生加大; 溶蚀作用使深部储层物性得以改善, 研究区珠海组发育两个次生溶蚀带.成岩相预测结果表明, 发育厚层粗粒级砂岩的水下分流河道是研究区的有利储集相带.（3）通过孔隙演化定量分析, 认为成岩作用对粗粒砂岩和细-中粒砂岩的孔隙度演化的影响具有差异性.      

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.     

致密砂岩储层致密化与成藏史耦合关系研究--以鄂尔多斯南部镇原-泾川地区延长组长8油层组为例

鄂尔多斯盆地南部镇原-泾川地区（简称镇泾地区）上三叠统延长组长8油层组是典型的致密砂岩储层。通过铸体薄片分析、阴极发光薄片分析、荧光薄片分析、扫描电镜分析、X射线衍射分析、流体包裹体测试等多种分析测试方法对长8油层组储层开展了储层特征、成岩作用、油气充注时间与期次等研究,对孔隙度演化进行定量化分析,并基于成岩-成藏耦合关系的研究恢复了储层孔隙度的演化过程。研究表明,镇泾地区延长组长8油层组储层为长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩,成分成熟度与结构成熟度均较低,粒间充填钙质胶结物、硅质胶结物、自生黏土矿物等;储集空间以粒间溶孔、剩余原生粒间孔为主;储层处于中成岩阶段B期,发育了较强的压实作用、胶结作用,溶解作用相对较弱;储层致密化的主因为压实作用和胶结作用,分别造成减孔22.2%和14.6%,溶解作用增孔5.1%,交代作用增孔约0.6%。成藏早-中期储层未致密化,成藏晚期储层进入致密化阶段,总体储层致密化史-成藏史耦合关系为“先成藏,后致密”过程。