大气淡水在碎屑岩次生孔隙中的作用

碎屑岩储层次生孔隙发育带的预测是油气勘探中寻找优质储层的一项重要内容,特别是对深层致密碎屑岩储层。碎屑岩储层次生孔隙的形成机理众多,大气淡水淋滤不稳定矿物形成的次生孔隙,由于后期成岩作用强烈改造而缺乏明显识别标志,在储层预测中并没有引起足够重视。本文通过国内外的一些实例,结合实验模拟水岩反应,研究大气淡水在同生—早成岩阶段和表生成岩阶段对碎屑岩储层的淋滤作用。研究结果表明碎屑岩储层中的次生孔隙与大气淡水有着密切的关系,大气淡水与不稳定矿物的反应主要发生在开放或半开放的成岩体系中,反应产物能够被及时带出,促使了水岩反应的持续进行和储集空间的增加。利用层序地层学,结合储层岩石学特征可以很好地预测由大气淡水淋滤形成的次生孔隙发育带。     

松辽盆地升平地区深层成岩作用数值模拟与次生孔隙带预测

为了预测松辽盆地深部碎屑岩成岩阶段和次生孔隙发育带的展布、研究储层孔隙发育史与其他成藏要素的匹配关系，本文将传统的成岩作用研究和数值模拟技术相结合，在作用模型和效应模型的基础上，建立了一个成岩作用数值模拟的综合模型。松辽盆地升平地区深层登娄库组成岩演化的研究表明，在泉头期末，登娄库组进入晚成岩阶段A1期，烃源岩进入生油门限，储层开始发育次生孔隙；在青山口期末，登娄库组处于晚成岩阶段A—B期，登二段烃源岩进入大量生、排烃的成熟阶段，生烃时间、储层次生孔隙发育时间和圈闭形成时间匹配良好，油气藏开始形成。目前，本区的登娄库组在南部主要处于晚成岩阶段C期，在北部处于晚成岩阶段B期。成岩指数ID=0．85～1.15，且有砂体发育的地区，即为本区次生孔隙发育带的分布范围。     

山东桩海地区中生界碎屑岩储层特征及其控制因素

采用岩芯观察、薄片鉴定、扫描电镜分析及X-衍射分析等手段,对桩海地区中生界碎屑岩储层的成岩作用、储集空间和控制因素进行了研究。结果表明,桩海地区中生界碎屑岩储层经历了强烈的压实压溶作用和胶结交代作用、多期次的溶解作用和裂缝形成作用;成岩作用阶段可划分为早成岩B,中成岩A1,A2 和中成岩B期。储集空间以溶解孔隙和裂缝为主,裂缝主要有构造裂缝、压实裂缝和解理裂缝;溶解孔隙主要有长石溶解孔隙和碳酸盐胶结物溶解孔隙,其成因主要与大气降水溶解作用和沙河街组、东营组有机质演化过程中形成的有机酸溶解作用有关。桩海地区中生界碎屑岩储层的控制因素主要有沉积作用、成岩作用和构造作用。沉积作用控制了碎屑岩杂基、分选、磨圆等结构特征,进而控制了原生孔隙结构,为后期溶解作用的形成奠定了基础。断层和不整合面作为流体运移通道为溶解作用提供酸性介质,断层和不整合的规模越大对碎屑岩储层物性的控制作用越明显,距离断层和不整合面越近的储层物性越好。溶解作用受沉积作用和构造作用的控制,在原始孔隙结构好、压实作用和早期胶结作用弱以及裂缝发育的地区,溶解作用强烈、次生孔隙发育、储层物性好。在沉积作用、成岩作用和构造作用的综合控制下,中生界顶底及内部不整合面附近发育多个次生孔隙发育带,中生界顶部处于中成岩A1 亚期的储层次生孔隙最发育。     

下扬子黄桥地区二叠系龙潭组储层特征及成岩演化模式

借助大量岩石薄片和铸体薄片鉴定以及扫描电镜观察等手段,对黄桥地区二叠系龙潭组进行储层特征分析,认为该区岩石成分成熟度较低,结构成熟度中等。该区储层的储集物性主要受沉积作用和成岩作用的共同影响。研究区储层碎屑岩的矿物粒度、分选性和磨圆度等因素直接导致了研究区储层的低孔渗值。成岩作用中的压实和胶结作用使储层原生孔隙迅速减少、渗透率降低,而溶蚀作用则是导致次生孔隙发育及改善砂岩储集性能的主要因素。黄桥地区龙潭组储集层主要处于中成岩B期阶段,决定了该区溶蚀型次生孔隙较为发育。结合成岩作用特征和研究区成岩演化模式,认为中成岩阶段A期晚期（白垩纪晚期）是研究区油气藏形成的最佳时期     

伊通盆地岔路河断陷不同构造带成岩作用比较

应用有机质热演化指标,结合黏土矿物分布规律对伊通盆地岔路河断陷不同构造带储层的成岩阶段进行了划分。在黏土矿物分布、地层水分布规律及成岩阶段分析的基础上,结合薄片和扫描电镜及压汞孔隙分析手段,对岔路河断陷储层成岩作用的类型、分布规律与构造、沉积微相、黏土矿物和地层水的关系进行了研究。结果表明:从南往北相应的成岩阶段深度变浅,梁家构造带、万昌构造带和波太凹陷存在3个次生孔隙带,孤店斜坡带均存在2个次生孔隙带,新安堡凹陷不明显;次生孔隙的形成受有机酸、不整合界面处的地表水淋滤及深部碱性作用控制;不同构造带不同微相内压实和胶结作用对储层的影响程度明显不同。     

渤海湾盆地渤中凹陷混积岩优质储层特征及成因机理

陆相断陷湖盆中混积岩储层勘探不断突破,使之成为一类新的优质储层而备受沉积学家关注.以渤海湾盆地渤中凹陷沙河街组一段、二段混积岩为研究对象,通过已钻遇混积岩岩心的储层沉积学及元素地球化学分析,揭示了混积岩储层特征及其成因机理.研究表明以陆源碎屑为主和以生物碎屑为主的混积岩往往具有较好的储集物性.这类储层除保存较好的原生孔隙,还保存一定的与生物组构有关孔隙以及次生孔隙.混积岩储层主要经历了泥晶化、胶结作用、溶蚀作用及压实作用等成岩作用.准同生期泥晶化作用、早成岩期大气淡水淋滤作用和准同生期白云岩化作用是导致混积岩中优质储层形成的主控因素.包壳结构抑制了早期压实作用,有利于原生孔隙的保存;早期大气淡水淋滤产生大量的次生溶蚀孔隙.混积岩优质储层形成条件及其控制因素分析为混积岩优质储层的预测提供了有效的技术方法,并对陆相断陷湖盆中深层油气勘探具有重要的指导意义.      

陆梁油田储层成岩作用与孔隙演化

对陆梁油田白垩系及侏罗系储层成岩作用过程的研究表明,储层的孔隙演化主要与压实作用、溶蚀作用和胶结作用等有密切关系。压实作用、石英次生加大和高岭石的后期充填作用是使孔隙遭受破坏的主要成岩作用类型,长石和碳酸盐矿物的溶蚀作用是形成次生孔隙的主要成岩作用类型。各种成岩作用的时空配置关系控制着孔隙的发育程度;储层孔隙发育具垂向分带性,在纵向上发育一个次生孔隙带,这对预测本区储层物性的空间分布具有重要意义。     

东营凹陷下第三系深部碎屑岩储层次生孔隙垂向分布及成因分析

东营凹陷下第三系埋深大于 30 0 0 m的深部碎屑岩储层普遍发育 2～ 4个次生孔隙带 ,Φ=10 %～ 30 % ,K=0 .1× 10 - 3μm2～ 30× 10 - 3μm2 ,为中孔低渗低孔低渗油气储层。综合有机质热演化过程、成岩作用和构造断裂等分析 ,认为东营凹陷埋深大于 30 0 0m碎屑岩地层中 ,第一、二个次生孔隙带埋深在 30 0 0 m～ 390 0 m之间 ,其形成主要与有机质成熟过程释放有机酸对长石等颗粒的溶解有密切关系 ,在深大断裂附近储层同时受到大气淡水的影响 ,而深陷带包裹于暗色泥岩中的浊积砂岩的次生孔隙发育情况还与泥质岩异常压力带有关 ;第三个次生孔隙带埋深一般为 390 0 m～ 430 0 m,主要成因于粘土矿物转化造成的还原环境 ,同时受到硫酸盐热化学氧化还原反应的影响。这三个次生孔隙发育带对储集油气有效。第四个孔隙发育带埋深在 470 0 m以下 ,主要是构造成因的微裂缝 ,较难成为有效的油气储层。     

东营凹陷下第三系深层成岩作用及次生孔隙发育特征

通过钻井取心分析测试、岩石薄片和扫描电镜观察等手段,对东营凹陷下第三系深层成岩作用和次生孔隙发育特征进行研究。结果表明,东营凹陷下第三系深部碎屑岩地层经历了强烈的压实压溶作用和胶结作用、复杂的交代作用和多期次的溶解作用,原生孔隙消失殆尽。胶结作用是降低深层孔渗性能的主要因素,方解石类、黄铁矿、高岭石、绿泥石等成岩矿物的大量析出与次生孔隙发育密切相关;溶解作用使深层碎屑岩产生粒间溶孔、溶缝、溶蚀填隙物内孔隙和铸模孔等次生孔隙。从晚成岩A期到晚成岩C期,有机质成熟过程、粘土矿物转化、烃类与硫酸盐矿物的热化学氧化还原反应等造成的酸性地层水介质,使东营凹陷下第三系深部碎屑岩储层在不同构造部位分别发育2~4个次生孔隙发育带。      

浅海微孔泥晶碳酸盐岩储层研究进展

微孔泥晶灰岩储层是一种重要的油气储层类型,尤其是对于中东地区白垩系碳酸盐岩储层,这明显不同于典型碳酸盐岩储层—古风化壳型岩溶储层、礁滩相储层及层状白云岩储层等三大类型。泥晶基质具有致密镶嵌结构和白垩质结构两种结构类型。泥晶晶体具有微菱形、圆形和它形三种晶体形态,以圆形泥晶储层物性最好,微菱形泥晶储层其次,它形泥晶为致密储层。微孔（直径小于10 μm）是泥晶基质中孔隙的主体,除此还发育铸模孔、海绵状基质溶孔和溶蚀沟道等。微孔的形成主要受原始矿物组分和成岩条件的共同制约:低镁方解石灰泥是微孔泥晶灰岩形成的先决原始矿物条件,相对矿物学稳定性可促进原始组构包括原生晶间微孔的保存。特殊的成岩环境是微孔泥晶灰岩发育的必要改造条件,泥晶灰岩中孔隙的形成是早期浅层埋藏下大气淡水淋滤及埋藏成岩期间有机酸溶蚀作用等两期溶蚀叠加的结果。在浅埋藏淡水透镜体内,方解石次生加大（奥斯特瓦尔德成熟过程）形成了沉积物早期胶结,防止压实的同时部分保留了原始结构和晶间微孔网络,还通过消除小晶体提高了渗透性;淡水选择性淋滤也形成了较广泛发育的铸模孔。在埋藏成岩过程中,有机酸性流体溶蚀作用形成海绵状基质溶孔及溶蚀沟道,也导致了圆形泥晶晶体的形成。     

胜利油区渤南洼陷沙四上亚段成岩演化序列研究

根据粘土矿物演化、有机质演化、成岩矿物特征、阴极发光、铸体薄片以及包裹体等方面研究,厘定了渤南洼陷沙四上亚段目前处于成岩晚期A2-B亚期;建立了渤南洼陷深部储层成岩演化序列,阐明了粘土矿物及其演化是储层形成的序参量;研究了渤南洼陷沙四上亚段成岩作用。重点探讨了泥岩和砂岩中粘土矿物对深部储层的影响——砂岩储层中的无机成岩作用与生油岩中的有机质成岩作用密切相关,二者相互作用的结果使邻近储层铝硅酸盐颗粒和碳酸盐溶蚀,形成次生孔隙;且发现高岭石大量出现是次生孔隙发育的一个标志,预测3600m附近极有可能存在一次生孔隙发育带。     

辽河西部凹陷储层成岩作用及有利储层预测

通过成岩作用研究与储层综合评价技术,预测辽河西部凹陷南区沙河街组有利储层的平面展布。通过对薄片的鉴定,确定本区砂岩主要类型;利用普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、阴极发光等手段研究不同地区、不同层位、不同沉积环境的成岩作用;同时确定主要孔隙类型;以及依据有机质成熟度有关指标等成岩序列和成岩阶段划分标志,进行成岩作用的研究结果表明,划分成岩阶段;通过217口井的薄片资料、沉积相分布和油气分布区图例的分析,确定本区成岩相主要类型;依据岩心测试、测井解释成果,以及孔隙度—深度关系图,发现纵向上储层发育3个主要次生孔隙发育带;通过对储层次生孔隙带形成的主控因素分析得知,通过建立储集物性与沉积相关系、建立成岩作用与储集特征的关系、构造活动与储层发育之间的关系,结合沉积相图、成岩相图、各井储层物性综合评价图,平面上圈定出有利储层、较有利储层发育区。     

深层热循环对流——中国东部碎屑岩储气层次生孔隙成因

<正> 我国碎屑岩天然气储层以次生孔隙为主,其形成机理大致可归纳为以下三种:(1)有机酸及二氧化碳酸性的溶解,主要分布在以煤系地层为气源岩的储集层中,如鄂尔多斯盆地中部气田、文留气田、苏桥气田、吐哈盆地、崖13气田等;(2)表生淋滤及断裂淋滤,在不整合面上的表生作用或断裂带附近的淋滤作用形成风化壳次生孔隙;(3)深部热循环对流。中国东部深层(3500m 或4000m 以下)碎屑岩中的热循环对流是其次生孔隙形成的主要原因。次生孔隙的分布与成岩流体的流动方式有关,常见的流动方式有下降流、上升流和热循环对流。下降     

库车凹陷克拉2气田深层优质储层成因及成岩作用模式

基于成岩作用的影响因素及库车盆地的实际,深入研究了克拉2气田次生孔隙发育段储层岩石成分特征及早期古气候条件下胶结物对于成岩作用及次生孔隙的影响,分析了地层压力系统中超高压带、构造裂缝、自生矿物分带的成因、作用、特点及其与储层物性、成岩环境的相关关系,评价了储层中长石、方解石的溶解,白云石对方解石的交代,压实、胶结等主要成岩作用类型对次生孔隙的具体影响和贡献,认为该区早期碱性成岩环境下方解石胶结物的溶解是形成该区次生孔隙发育带的主导因素,并根据该区自生矿物流体包裹体及埋藏史特征,建立了该区成岩作用及孔隙演化的模式。     

海拉尔盆地贝尔凹陷储层物性特征及控制因素

贝尔凹陷铜钵庙组-南屯组的储层类型为中-低孔低渗型,存在两个异常高孔隙发育带：第一异常高孔隙带为1 300~1 800 m,第二异常高孔隙带为2 400~2 700 m。异常高孔隙发育带的控制因素为：①火山碎屑物质对孔隙的保存及其溶解形成的次生孔隙;②碎屑颗粒包壳对原生孔隙的保存;③大气水淋滤形成的次生孔隙;④有机酸溶蚀形成的次生孔隙。其中大气水淋滤形成的次生孔隙对异常高孔隙的贡献较小。由于贝尔凹陷内有机质热解产生的有机酸主要溶蚀对象是火山碎屑岩,且火山碎屑岩溶蚀产生的各种阳离子是绿泥石和伊利石的主要组成元素,所以贝尔凹陷异常高孔隙发育的根本控制因素是储层岩石类型的特殊性。     

南图尔盖盆地储层成岩作用及孔隙演化

储层储集性能普遍良好是南图尔盖盆地油气资源丰富的主要原因.通过对该盆地储层的岩石学特征、成岩作用及孔隙类型演化分析研究发现,砂岩的成岩作用及孔隙演化对储层的储集性能有着重要影响.在对大量薄片和岩心进行分析的基础上,运用扫描电镜和X衍射粘土分析等手段,对南图尔盖盆地砂岩储层研究结果表明,该区机械压实和压溶作用、杂基充填作用、胶结作用和交代作用使砂岩孔隙度降低,不稳定矿物的溶蚀作用导致储层次生孔隙发育.根据有机质的演化及粘土矿物的变化序列,成岩作用和孔隙演化随埋深具有明显的阶段性:早成岩阶段,孔隙类型以原生孔隙粒间孔为主;中成岩阶段,孔隙类型以原生、次生混合型为主;晚成岩阶段,孔隙类型以次生型为主.综合评价南图尔盖盆地储层发现,阿雷斯库姆组、阿克萨布拉克组和库姆科尔组为Ⅰ类储层,可作为今后油气勘探的主要目的层.     

合肥盆地周缘石炭—二叠系碎屑岩储层特征及盆内储集性预测

合肥盆地周缘中石炭系－二叠系碎屑岩的成分成熟度和结构２成熟度较高，成岩后生作用强烈，特别是强的机械压实作用和成岩自生矿物的多期胶结作用，使其孔隙结构和储集物性变差。盆地南缘石炭系碎屑岩成岩强度更强，孔隙结构更差。碎屑岩的孔隙类型多样，以构造裂隙和次生孔隙为主，且裂隙和次生孔隙的形成呈多期性，先期形成的次生孔隙不同程度地被后期的自生矿物充填。     

成岩作用对洪浩尔舒特凹陷白垩系储层质量的影响

洪浩尔舒特凹陷白垩系砂岩储层具有非均质性强、不同沉积背景下储层物性演化有差异、有利储层预测难的特点。 在对该区白垩系砂岩储层宏观沉积背景研究的基础上,利用岩石薄片、铸体薄片观察及岩心精细描述等资料,对洪浩尔舒 特凹陷白垩系砂岩储层的成岩作用及其对储层物性的影响进行了探讨。结果表明：研究区储层物性演化明显受埋藏-成岩 作用事件的影响,埋藏压实作用是导致砂岩部分原生孔隙丧失的主要原因;胶结作用对砂岩物性降低也具有一定影响;中 成岩阶段阿尔善组烃源岩成熟所排出的酸性孔隙流体是形成次生孔隙及导致砂岩储层物性改善的主要介质;缓坡带辫状河 三角洲相砂岩粒度偏细,分选好,杂基含量低,孔隙流体容易进入,形成溶蚀次生孔隙,为有利储层发育相带;而凹陷中 部滑塌浊积扇辫状水道砂岩体中孔隙衬里绿泥石胶结物的存在有效抑制了石英的次生加大,使得一部分原生粒间孔隙得以 保存。故而勘探中需注意压实作用及胶结作用对储层的不利影响,重点寻找辫状河三角洲砂体中溶蚀次生孔隙发育带及滑 塌浊积扇辫状水道砂体中绿泥石薄膜发育带等有利储层发育带。     

大庆长垣以西地区扶余油层次生孔隙预测

为了在普遍低孔、低渗的背景下寻找次生孔隙发育的储层,在次生孔隙形成机制分析和储层成岩作用研究的基础上,结合考虑影响次生孔隙形成的多种因素,对大庆长垣以西地区扶余油层次生孔隙发育区进行预测。研究表明,该地区次生孔隙的形成主要受青山口组下排有机酸和碳酸的影响,且受到断层的控制和超压的影响,次生孔隙主要分布在齐家地区和龙虎泡阶地等凹陷周边区域,在西部斜坡区亦发育由大气水淋滤所形成的次生孔隙。在次生孔隙发育区,若发育岩性圈闭或构造圈闭,则为有利的油气聚集场所。      

济阳坳陷石炭系—二叠系储层成岩作用及孔隙演化

石炭纪—二叠纪海陆交互沉积背景下发育的碎屑岩是济阳坳陷主要的储集岩。薄片、扫描电镜等多种微观分析研究表明,储层成岩作用主要有压实作用、胶结作用、交代作用、溶蚀作用及裂缝形成作用等。依据残留地层叠置样式及埋藏史,结合古地温、有机质热演化参数、黏土矿物转化序列、自生矿物以及成岩事件等多方面研究成果,将储层划分为古最大埋深等于现今埋深、古最大埋深大于现今埋深两种成岩阶段类型,前者处于中成岩B阶段和晚成岩阶段,后者处于中成岩A阶段和B阶段。多期复杂的构造运动导致储层具有多变的成岩环境及复杂的成岩演化序列,并控制了储层的成岩演化史、孔隙演化史及储集性能。