致密砂岩酸性和碱性成岩环境特征及对储层物性的控制:以鄂尔多斯盆地临兴和神府地区为例

成岩流体酸碱性对砂岩次生孔隙的形成具有重要影响。从酸性和碱性成岩流体演化角度分析鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩成岩流体酸碱性对物性的控制作用。依据大量铸体薄片观察、扫描电镜、X衍射分析、常规物性测试和高压压汞,详细研究了鄂尔多斯盆地东缘临兴和神府地区上古生界致密砂岩的岩石矿物学特征、物性特征、成岩作用、孔隙成因类型和孔喉结构特征,探讨了致密砂岩储层酸性和碱性成岩流体环境的识别、分带、分布和发育的各类伴生孔隙,并分析了成岩流体环境的演化过程及物性响应特征。在埋藏过程中,工区上组合层系经历了碱性-酸性-碱性的成岩流体演变模式,下组合含煤层系经历了酸性-碱性的成岩流体演变模式。酸性成岩环境以长石溶蚀、石英加大和自生高岭石沉淀为主要特征,发育长石溶蚀孔、黏土矿物晶间孔等孔隙类型,孔喉半径较大,储层质量相对较好;碱性成岩环境以石英溶蚀、自生绿泥石沉淀为主要特征,以石英溶蚀孔、黏土矿物晶间孔为主要孔隙类型,孔喉半径较小,储层质量相对较差。酸碱过渡带致密砂岩储层介于两者之间。但是每类储层的物性和孔喉结构变化较大。成岩流体环境在纵向上呈现分带特征,自上而下发育碱性带、酸碱过渡带、酸性带、酸碱过渡带和碱性带,不同地区之间分带深度边界有差别;在酸碱过渡带中,局部地区发育酸性带、较弱酸性带和较弱碱性带。     

库车坳陷迪北侏罗系深部储层孔隙演化特征与有利储层评价——埋藏方式制约下的成岩物理模拟实验研究

利用自主研发的成岩物理模拟系统,对库车坳陷迪北侏罗系粗砂岩储层在特有的埋藏方式下,即沉积早期长期浅埋、后期快速深埋、晚期构造抬升影响下的成岩演化过程开展成岩物理模拟实验。研究表明:随着模拟的温度、压力、埋深的逐渐增大和压实作用的持续加强,石英、长石等脆性颗粒出现裂纹,长石更易形成次生溶蚀;粗砂岩成岩样品的孔隙、孔喉和成岩流体中K,Na,Ca,Al,Si,Ti和Mn等主要阳离子均呈现一定的变化规律;自生矿物和黏土矿物发育,如方解石、石英、自生I/S混层和绿泥石等较常见。快速深埋藏阶段3 000~6 500 m,溶蚀作用强烈,孔径和喉径均达到最大值,方解石胶结和石英加大发育。构造抬升阶段5 000~4 500 m,在降温卸压作用影响下,砂岩孔隙回弹,油气充注的酸性水使长石和岩屑等强烈溶蚀。实验表明,深部溶蚀作用、早期长期浅埋、后期快速深埋、晚期构造抬升的埋藏方式和构造作用引起的侧向挤压、裂缝等因素,是我国西部挤压型油气盆地中深部优质储层形成的重要条件。     

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...     

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。     

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%。     

惠民凹陷孔店组末端扇沉积及其储层特征

惠民凹陷孔店组为末端扇沉积,中部亚相是其沉积砂体的主体.根据岩芯观察并结合地震资料,将末端扇中部亚相划分为分流河道、河道漫溢和泥滩三种沉积微相.孔店组砂岩类型主要为中细粒的长石砂岩和岩屑长石砂岩.末端扇储层中发生了多种类型的成岩作用,主要的自生矿物包括黏土矿物、碳酸盐、石英和长石等.孔店组砂岩主要受到埋藏成岩作用的影响...     

鄂尔多斯盆地中部姚店油田上三叠统长4＋5储层砂岩的成岩作用

根据砂岩薄片、铸体薄片、扫描电镜、X－衍射等分析,对姚店油田三叠系延长组长4+5油层砂体的岩石学特征、成岩作用阶段划分、成岩作用类型及其对孔隙的影响进行了研究。研究结果表明,该区长4+5储层储集砂体成分主要以长石砂岩为主。成岩作用类型包括压实作用、胶结作用和溶蚀作用。砂岩经历了早期成岩阶段A、B期和晚期成岩阶段A期（A1、A2 期）的成岩演化过程。早期的压实作用、多种矿物胶结作用是使物性变差的2个重要因素,但早成岩阶段形成的绿泥石膜保护了一些砂岩的原生孔隙;晚成岩阶段A期的溶蚀作用,特别是长石的溶蚀是储层物性变好的重要成岩控制因素     

东濮凹陷上古生界石千峰组致密砂岩储层特征

东濮凹陷上古生界石千峰组发育一套厚度较大且具有勘探潜力的河流-湖泊相致密砂岩。采用岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光、X衍射全岩及黏土矿物分析等技术手段,对东濮凹陷上古生界石千峰组致密砂岩储层的岩石学特征、物性特征和成岩作用进行了分析。结果表明:储层岩石类型主要为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩;孔隙度2%~10%,渗透率(0~1)10^-3m²,整体上表现出特低孔超低渗特点;成岩作用主要为压实、压溶、胶结、溶蚀和交代作用。样品古地温、镜质体反射率(R_o,%)和X衍射黏土矿物分析结果进一步证实研究区石千峰组砂岩储层属于中成岩阶段A期。     

陕甘宁盆地庆阳地区长8油层砂岩成岩作用及其对储层性质的影响

庆阳地区长8油层为湖泊三角洲前缘沉积。水下分流河道和河口砂坝组成的指状砂坝控制了水下三角洲沉积格局。砂岩主要由细砂和少量中砂组成,砂岩类型主要为细粒岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩。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-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,对石英和长石加大起到抑制作用。烃类注入时储层埋深已较大,不利于孔隙保存。储层发育粒间孔隙、粒内溶孔、铸模孔隙、特大孔隙、裂缝孔隙和微孔隙等多种孔隙类型,其中以粒间孔隙最为发育。局部发育的特大孔隙和伸长状孔隙表明该区发生了一定规模的次生溶蚀作用。长8油层主要受埋藏作用的影响,成岩演化处于晚成岩A期。主要成岩相类型为绿泥石环边胶结成岩相、压实充填成岩相、压实压溶成岩相和碳酸盐胶结成岩相,不同成岩相类型决定了油气储层性质不同,绿泥石环边胶结成岩相构成了本区最好的储层类型。     

含浊沸石砂岩储层孔隙演化特征及其对储层质量的影响——以鄂尔多斯盆地东南部延长组长101储层为例

鄂尔多斯盆地延长组储层中具有分布极不规律、成因复杂的浊沸石胶结物,其成岩演化特征对储层孔隙的演化有一定影响。为了解盆地含浊沸石砂岩储层的孔隙演化特征,以鄂尔多斯盆地东南部长10₁储层为研究对象,运用铸体薄片、图像粒度分析、扫描电镜手段、X-衍射、包裹体测温等手段,分析了研究区长10₁储层的岩石矿物特征、成岩作用类型,结合埋藏史、热史、生烃史,明确了各成岩事件的形成序列,定性描述、定量分析了各成岩作用下孔隙度的演化模式,并重点刻画了浊沸石在该储层成岩演化中的角色及作用。研究表明：研究区长10₁储层以长石砂岩和岩屑长石砂岩为主,属于典型的低孔低渗储层,储集空间以粒间孔和长石溶孔、浊沸石溶孔等次生溶蚀孔为主。成岩作用类型主要包括压实作用、胶结作用和溶蚀作用,综合判断储层处于中成岩A期。经孔隙定量演化的计算,长10₁储层压实作用、胶结作用是储层致密化的原因,溶蚀作用可有效改善储层物性。储层中浊沸石的差异性成岩演化对储层物性产生了不同影响：早成岩B期呈嵌晶状充填于粒间孔中的浊沸石降低孔隙度的贡献率达27.1%,中成岩A期后随着大量生烃,浊沸石产生的次生孔隙对于孔隙度的增加贡献率为44.1%,总体看浊沸石对长10₁储层起到了改善储层储集性能作用。     

孔隙衬里绿泥石的成因及对储层性能的影响

孔隙衬里绿泥石发育的砂岩大多属于优质储层,前人将其归功于绿泥石对孔隙的保护作用。按照孔隙衬里绿泥石形成的铁质来源,可划分为同沉积黏土膜转化型、富铁镁物质溶蚀再结晶型和转化与直接结晶混合型3种类型。通过国内外富孔隙衬里绿泥石砂岩实例的对比研究表明,孔隙衬里绿泥石可以通过抑制自生石英生长、提高抗压实能力、指示早期碱性溶蚀发育程度和堵塞孔喉等4种方式影响储层性能,且不同成因的孔隙衬里绿泥石对储层性能影响方式不同,同一成因绿泥石在不同成岩阶段的影响方式也不同。中成岩A期以前,转化型孔隙衬里绿泥石通过占据孔喉和提高抗压能力影响储层,而溶蚀结晶型孔隙衬里绿泥石主要指示火山物质发生碱性溶蚀的程度;只有砂岩成岩阶段达到中成岩B期以后,孔隙衬里绿泥石对石英生长的抑制作用才得到充分体现。     

Kinetic Modeling of Diagenesis of Eogene Lacustrine Sandstone Reservoirs in the Jianghan Basin,Southeastern China

In the Tuoshi oilfield,located in the Cenozoic Jianghan Basin of southeastern China ,there have been found hydrocarbon reservoirs hosted in lacustrine sandstones of the Eogene Xingouzui Formation.The main diagenetic features identified in these sandstones include the dissolution of detrital K-feldspar and albite grains,the precipitation of quartz as overgrowths and /or cements ,and the precipitation and /or transformation of clay minerals.These diagenetic features were interpreted to have occurred in early,intermediate and late stages,based on the burial depth.The kinetics of fluid-mineral reactions and the concentrations of aqueous species au each stage of diagenesis were simulated numerically for these lacustrine sandstones,using a quasi-sta-tionary state approximation that incorporates simultaneous chemical reactions in a time-space continuum.During the early diagenetic stage,pore fluid was weakly acidic,which resulted in dissolution of K-feldspar and albite and,therefore,led to the release of K^ ,Na^ ,Al^3 and SiO2(aq) into the diagenetic fluid.The increased K^ ,Na^ ,Al^3 and SiO2(aq) concentrations in the diagenetic fluid caused the precipitation of quartz,kaolinite and illite.At the beginning of the intermediate diagenetic stage the concentration of H^ was built up due to the decomposition of organic matter,which was responsible for further dissolution of K-feldspar and albite and pre-cipitation of quartz,kaolinite,and illite.During the late diagenetic stage,the pore fluid was weakly alkaline,K-feldspar became stable and was precipitated with quartz and clay minerals.When the burial depth was greater than 3000 m,the pore fluids became supersaturated with respect to allbite,but undersaturated with respect to quartz,resulting in the precipitation of albite and the dissolution of quartz.The diagenetic reactions forecasted in the numerical modeling closely matched the diagenet-ic features identified by petrographic examination, and therefore,can help us to gain a better understanding of the diagenetic processes and associated porosity evolution in sandstone reservoirs.     

海拉尔-塔木察格盆地南贝尔凹陷下白垩统火山碎屑岩储集层成岩演化及控制因素

应用普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、黏土矿物X射线衍射等多种测试手段,对海拉尔-塔木察格盆地南贝尔凹陷下白垩统铜钵庙组和南屯组火山碎屑岩储集层成岩演化特征进行了系统研究,并探讨了成岩演化的控制因素。研究认为,储集层成岩作用类型主要有熔结作用、压实作用、脱玻化作用、蚀变作用、胶结作用和溶蚀溶解作用,所处成岩作用阶段主要为中成岩阶段A期。储集层经历了同生成岩阶段-中成岩阶段A期的演化过程,局部储集层还经历了表生成岩阶段的演化过程。各成岩演化阶段特点均有所不同,其中,同生成岩阶段以熔结作用和弱胶结作用为特点,早成岩阶段A期以较强压实、弱胶结为特点,早成岩阶段B期的特点为较强压实、弱胶结、弱溶蚀,中成岩阶段A期为中等压实、较强胶结、较强溶蚀,表生成岩作用阶段以大气水淋滤作用为特点。成岩演化过程主要受成岩环境以及构造作用和火山活动的控制。储集层成岩环境大致经历了弱碱性-弱酸性-酸性-碱性的演化过程,酸性成岩环境以溶蚀溶解作用为主,碱性成岩环境胶结作用明显。构造作用和火山活动通过控制火山碎屑物质的来源、裂缝的产生、热流体活动以及表生成岩阶段的进行等来影响储集层的成岩演化。     

华池油田华152区长3油层组砂岩的成岩作用与孔隙演化

华池油田华152区长3油层组储层以粉细粒长石砂岩、岩屑长石砂岩为主,发育多种孔隙类型,主要有粒间溶孔、粒内溶孔、剩余粒间孔、晶间微孔隙和构造缝,其中粒间溶孔是长3油层组储层的主要孔隙类型。主要成岩矿物为伊利石、绿泥石、伊／蒙混层、高岭石、方解石、白云石、石英等。根据成岩作用的矿物岩石学标志,将研究区成岩阶段界定为中成岩A期。压实和胶结作用破坏了砂岩的原生孔隙结构,而溶蚀作用形成次生孔隙,有效地改善了砂岩的孔隙结构。     

大兴安岭岔路口斑岩钼矿床流体成分及成矿意义

岔路口超大型斑岩型钼矿床位于大兴安岭北段,以网脉状和角砾岩型矿化为主.该矿床经历了4个成矿阶段:Ⅰ.石英-钾长石;Ⅱ.石英-辉钼矿;Ⅲ.石英-多金属硫化物;Ⅳ.石英-萤石-方解石.包裹体的岩相学及激光拉曼研究揭示,石英斑晶内的熔体-流体包裹体中熔体成分有更长石和钠长石,为岩浆出溶作用形成;子矿物多相包裹体(S型)中含有钾盐、石盐、赤铁矿和石膏等子矿物,显示出成矿流体为高氧逸度.第Ⅰ成矿阶段包裹体有气液两相(L+V型)、富CO₂三相(C型)和含石盐、钾盐、赤铁矿及硬石膏等子矿物的多相(S型)等类型,第Ⅱ成矿阶段除了有L+V型、C型以及含钾盐、石盐、黄铜矿和辉钼矿等子矿物多相(S型)外,还可以见到S型包裹体与气相包裹体(V型)共存;第Ⅲ成矿阶段以L+V型和含方解石的S型包裹体为主;第Ⅳ成矿阶段除见到L+V型包裹体外,还可以见到液相包裹体(L型).显微测温结果显示从早到晚,流体包裹体均一温度从530 ℃变为120 ℃、盐度从66.7% NaCl equiv变为1.2% NaCl equiv,呈现逐渐降低的趋势.群体包裹体成分显示各阶段均含有气相CO₂,液相成分中Na+,K+,Ca2+,SO₄2-,Cl-含量很高,而F-含量极少.成矿流体总体属于富含CO₂的高盐度、高氧逸度的NaCl-H₂O-CO₂体系,在流体演化过程中温度、氧逸度、盐度和CO₂含量逐渐降低.温度、盐度、CO₂含量逐渐降低及绢云母化影响了矿石沉淀.      

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。     

南华北盆地谭庄凹陷下白垩统储层类型及次生孔隙成因

通过岩心观察、岩心物性统计和薄片鉴定等方法,对谭庄凹陷下白垩统碎屑岩储层类型及次生孔隙成因进行了研究。结果表明：谭庄凹陷下白垩统埋藏经历了早、中成岩阶段,目前处于中成岩A阶段。下白垩统砂岩储层类型主要有原生和次生孔隙,经历了由原生到次生的演化过程;不同井区成岩阶段不同,原生到次生孔隙的演化程度也存在差异。铸体薄片、扫描电镜的研究结果表明：谭庄凹陷下白垩统砂岩储层存在3个次生孔隙带,并且每口井的次生孔隙发育程度存在差别。次生孔隙的形成与长石、岩屑、石英的溶蚀,粘土矿物的脱水以及油气的充注密切相关;不同探井、不同井段砂岩次生孔隙的形成原因具有差异,长石、岩屑的溶蚀占主导地位,石英和粒间粘土杂基的溶蚀作用次之。     

苏里格气田东二区砂岩成岩作用与致密储层成因

鄂尔多斯盆地苏里格气田东二区主力气层储层岩性致密,成为制约该区天然气勘探开发的主要因素。为了查明储层物性变差的主要原因,利用砂岩薄片、铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射分析等实验手段,深入研究了对苏里格气田东二区主力气层二叠系山西组山1段、石盒子组盒8段储层砂体的岩石学特征与成岩作用。研究发现,储层砂体以岩屑砂岩、岩屑石英砂岩为主,砂岩成熟度较低;研究区砂岩成岩作用主要有压实作用、胶结作用、溶蚀作用和交代作用。结论认为:成岩作用达到中成岩阶段B期;早成岩的压实作用是孔隙度降低的主要原因之一;中成岩期A期在酸性介质条件下由溶蚀作用形成的次生孔隙对砂岩的储集性能具有明显的改善作用;中成岩B期的胶结作用是储层物性变差的最主要原因。