鄂尔多斯盆地延长组砂岩中绿泥石膜的赋存状态及成因

通过铸体薄片和带有能谱仪的扫描电镜对鄂尔多斯盆地延长组绿泥石膜进行观察与测试,研究其赋存状态、成因与物性的关系。结果表明,绿泥石膜的赋存状态可分为3类5亚类,Ⅰ类绿泥石膜为渗滤黏土转化,Ⅱ1和Ⅱ2亚类绿泥石膜为富铁镁物质溶蚀再结晶,Ⅱ3和Ⅲ2亚类绿泥石膜为富铁镁物质与骨架颗粒溶蚀再结晶,Ⅲ1亚类绿泥石膜为同沉积泥质转化和富铁镁物质溶蚀再结晶形成;绿泥石膜胶结是一种破坏性成岩作用,其充填孔隙、堵塞喉道,使砂岩粒间孔隙的一部分变成微孔隙,导致孔隙度、渗透率以及可动流体饱和度降低,而石英胶结物少是因为孔隙中硅质流体含量不足以沉淀大量自生石英颗粒,并非绿泥石膜抑制石英胶结。     

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。     

鄂尔多斯盆地姬塬地区长8低渗储层自生黏土胶结对储层物性的影响

储层的成岩特征研究主要是对储层的成岩作用和成岩演化等进行刻画和研究,研究清楚储层的成岩演化程度及其对储层物性的影响,为油田的进一步勘探开发做准备。储层原始孔隙的结构特征和分布规律受沉积因素控制,但在埋藏成岩过程中,储层的储集空间受到成岩作用的改造。成岩作用既可促进次生孔隙的发育,又可破坏原生孔隙,使原生孔隙的结构和分布规律发生变化。胶结作用是指在温度和压力升高的条件下,孔隙水中过饱和的溶解组分发生沉淀,将碎屑沉积物胶结成岩。据薄片鉴定结果统计,研究区长8段胶结物主要有黏土矿物、碳酸盐矿物及少量的硅质胶结,其中自生黏土矿物胶结物主要有主要为绿泥石、高岭石,伊利石次之,伊蒙混层最少,黏土矿物胶结作用普遍存在。这些黏土矿物有的充填颗粒间或颗粒中的孔隙、甚至形成自形的晶体,有的形成颗粒的包膜、对砂岩的储集性能有很大的影响。1)绿泥石胶结:绿泥石是最常见的黏土胶结物,主要有非包膜状的孔隙充填物和绿泥石环边胶结(绿泥石包膜)两种形态。研究区内绿泥石胶结主要以绿泥石环边形式产出,体积分数一般为2%~5%。绿泥石在研究区普遍发育:在薄片下见呈纤维状垂直颗粒生长,形成颗粒包壳;在扫描电镜下多见以环边形式包裹在颗粒表面,呈叶片状垂直颗粒生长。从其产状来看,它形成时间较早,可能形成于早成岩A亚期;它在沉积物颗粒接触处消失,表明形成在沉积物被压实之后不久;同时见自生绿泥石产出于形成时间较晚的自生石英晶体上,说明研究区内绿泥石形成时限长,从成岩早期到成岩中晚期均有发育。在姬塬油田长8油层组砂岩中普遍可见绿泥石包膜的存在,包膜厚度较薄,为1~3μm,其形成与砂岩岩性主要为岩屑长石砂岩、长石岩屑砂岩,岩屑中黑云母、岩浆岩岩屑较丰富有关,这些物质为绿泥石胶结物的形成提供了重要的物质来源。非包膜状的孔隙充填绿泥石主要起填隙的作用,对孔隙起破坏性的作用,但这种类型的绿泥石在研究层段中较少出现。交代矿物或颗粒的绿泥石表现为交代黑云母和岩屑,对孔隙的影响较小。2)伊利石胶结:姬塬油田8油层组砂岩中填隙物伊利石主要以孔隙衬边和孔隙充填等多种形式出现。孔隙衬边伊利石垂直颗粒表面生长,主要以II型弯曲片状、鳞片状集合体出现,边缘多丝缕化,局部见少量纤维状或丝发状晶形,由早期蒙脱石经伊/蒙混层演变而来。伊利石晶间微孔隙发育良好,继续向孔隙空间的生长则形成搭桥式充填,这时虽然保持有良好的晶间孔隙,但孔隙间的连通性变差,砂岩渗透率降低。3)高岭石胶结:姬塬油田长8油层组砂岩中高岭石胶结物较少,主要以孔隙充填和孔隙衬边等形式出现。在普通薄片中高倍镜下,自生高岭石表现为雾状或树枝状的外形;在扫描电镜下,自生高岭石多呈书页状、蠕虫状集合体赋存在原生粒间孔或次生溶蚀孔中,造成孔隙堵塞。虽然其集合体中含大量的晶间微孔,但对砂岩孔渗的总体提高并未起到显著作用。     

致密砂岩储集层单因素定量成岩相分析——以华庆地区三叠系延长组长6_3为例

鄂尔多斯盆地华庆地区延长组长63为典型的致密砂岩储集层,从成岩作用角度分析该储集层形成机理及物性分布规律对研究区石油的勘探开发具有重要的意义。在物源及沉积相分析的基础上,结合铸体薄片等化验资料,分析了砂岩的主要成岩作用及绿泥石、碳酸盐岩、伊利石胶结等典型成岩产物的平面分布、成岩产物与原生粒间孔、溶孔的分布关系,并探讨了成岩产物的成因。在上述成岩产物单因素分析的基础上,综合判断划分出了绿泥石膜胶结+剩余粒间孔等7种成岩相。分析了不同成岩相类型的物性,其中绿泥石胶结-剩余粒间孔、绿泥石胶结+溶孔-粒间孔储集层物性最好。     

陕北斜坡上古生界山2-盒8段沉积-成岩与储层孔隙特征

鄂尔多斯盆地陕北斜坡上古生界山₂段-盒₈段发育典型的低渗致密岩性气藏, 储层物性控制着区内气藏的富集, 在致密储层中孔隙发育特征与储层沉积环境及后期成岩作用密切相关。通过沉积物粒度分析、储层孔隙特征扫描电镜观察, 探讨了研究区储层在压实成岩作用后期孔隙的破坏作用, 建立了黏土矿物转化序列。研究结果显示, 研究区山₂-盒₈段砂岩储层在压实成岩作用后对储层孔隙的破坏作用主要包括黏土矿物转化及胶结作用; 黏土矿物转化模式为"蒙脱石-伊蒙混层-伊利石"型, 后期伴有高岭石和绿泥石的伊利石化; 发育于碎屑颗粒表面的绿泥石黏土膜在降低储层原生孔隙的同时, 抑制了后期发生的硅质胶结作用, 为残余粒间孔的保存和次生溶孔的形成提供了物质基础, 绿泥石套膜的发育成为气藏勘探评价中储层优选的关键参数之一。      

自生绿泥石及其对储层物性影响研究——以鄂尔多斯盆地西南缘延长组为例

自生绿泥石是砂岩油层中常见的黏土矿物,对储层物性影响较大,了解其在砂岩中的赋存状态、形成环境、形成条件及物质来源对储层研究有重要意义。对鄂尔多斯盆地西南缘延长组砂岩薄片鉴定、扫描电镜微观图像观察以及黏土矿物X衍射定量分析的研究表明,砂岩中自生绿泥石依据产状、成因、物质来源和形成温度可划分为3个世代,按形成时间的早晚分别为包膜绿泥石、衬里绿泥石和玫瑰花状绿泥石。外部流体影响的砂岩中除具有上述3个世代的自生绿泥石外,还存在大量绒球状或蜂窝状绿泥石,是由高岭石、蒙脱石等黏土矿物在外部流体作用下快速转化形成的。     

四川盆地须家河组砂岩储层中自生绿泥石的来源与成岩演化

由于在成岩过程中能有效抵抗上覆岩层的机械压实作用,抑制石英在颗粒表面成核的数量,自生绿泥石包膜对四川盆地须家河组砂岩储层的原生粒间孔的保存起到了重要的作用。须家河组早期自生绿泥石物质来源主要有同沉积的富铁沉积物的溶解、河流溶解铁的絮凝沉淀以及相邻泥岩压释水的贯入,主要以新生沉淀形式集中形成于同生期至早成岩早期。成岩中后期,由于下伏富Mg流体沿裂缝系统的持续进入,须2段的自生绿泥石的继续生长得到了充足的物质来源,其MgO的含量随地层深度明显增加,而须4段后期再生长现象不明显。该区自生绿泥石包膜对储层物性的影响通过绿泥石含量与参与孔隙度的关系以及孔隙度分布频率图可以得到较好的评估。从对储层的影响来说,自生绿泥石包膜存在一个最合适的厚度值,超过或低于这个值就会对储层造成负面影响而无法保护储层,该区此最适合的厚度值为5～10 μm。     

陕北富县地区直罗油田上三叠统延长组长6储层 成岩作用与有利成岩相带

根据物性分析、高压压汞、薄片观察、扫描电镜及X衍射资料,以及陕北直罗油田长6储层的成岩作用特征,认为该区长6储层处于晚成岩A期阶段.强烈的压实及胶结作用破坏了砂岩的原生孔隙结构,其中碳酸盐、硅质和粘土矿物胶结物是造成砂岩物性降低的重要原因,碎屑颗粒周围形成的绿泥石衬边阻止了部分石英、长石次生加大及碳酸盐胶结物的沉淀,使部分原生粒间孔隙得以保存.溶蚀作用形成次生孔隙,使储层物性得到一定程度的改善.研究区长6储层发育4种成岩相,优质储层与成岩相关系密切,其中次生孔隙成岩相物性最好,绿泥石膜相次之,它们成为储层发育的有利成岩相带.     

特低渗透—致密砂岩成岩作用特征及其差异性分析——以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组为例

根据大量岩石薄片观察、扫描电镜和X?衍射分析,研究陇东地区典型区块三叠系延长组长6—长8段特低渗透—致密砂岩的岩石学特征、孔隙成因等,探讨成岩作用类型及主要控制因素,剖析延长组长6与长8成岩作用的差异性。研究表明:该区砂岩经历的成岩作用主要有压实作用、胶结作用、溶解作用等,建立了三角洲和重力流成岩演化模式序列,研究区目前处于中成岩A?B期;并从储层形成的物源、沉积环境、古气候等方面的差异性,探讨了华庆区块长63和马岭区块长81成岩作用差异性的成因。由于长6较长8粒度细、杂基含量较高,其压实作用强,原生粒间孔保存较少,早期绿泥石膜胶结不发育,含铁碳酸盐胶结物及自生伊利石含量高,砂岩储层物性较差。     

鄂尔多斯盆地镇原地区洛河组黏土矿物特征及找铀意义

近年经过深入的铀矿勘查工作,在鄂尔多斯盆地西南部洛河组发现了具有工业意义的铀矿体,实现了深部铀矿勘查的重要突破。通过薄片鉴定、扫描电镜、X射线衍射、蚀变矿物光谱扫描等分析手段,对镇原地区洛河组黏土矿物的组成、含量及特征进行了系统研究。结果表明,洛河组赋矿砂岩与盆地东北部、西南部最重要的含铀岩系——直罗组具有较明显的差别。洛河组赋矿砂岩中黏土矿物总量较低,不同类型砂体中黏土矿物组合略有差异,其中泥岩、氧化砂岩、钙质砂岩、矿化砂岩中主要黏土矿物为伊蒙混层和伊利石,其次为高岭石和绿泥石。富矿砂岩和灰绿色围岩中的黏土矿物则主要是高岭石和伊蒙混层,其次为伊利石和绿泥石。扫描电镜下可见绿泥石、伊蒙混层、高岭石、少量伊利石与沥青铀矿伴生现象,但黏土矿物与铀矿物相关性不明显,表明在洛河组成矿过程中,黏土矿物可以吸附铀,但不是铀矿富集最主要的影响因素。通过对洛河组砂岩中黏土矿物赋存关系的研究,提出研究区至少存在两期绿泥石和一期高岭石的生成,揭示了由碱性→酸性→碱性流体的作用过程。黏土矿物特征可以作为铀成矿过程中后生流体示踪的重要标志。     

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。     

利用测井交会图法定量表征致密油储层成岩相——以鄂尔多斯盆地华池地区长7致密油储层为例

根据岩芯观察并综合利用普通薄片、铸体薄片、阴极发光、扫描电镜等资料结合物性分析,对鄂尔多斯盆地华池地区长7致密油储层成岩作用、成岩矿物等进行了研究。根据储层成岩作用类型及强度、成岩矿物组合特征等,将研究区成岩相定性划分为不稳定组分溶蚀相、黏土矿物充填相、碳酸盐胶结相以及压实致密相四类。通过常规测井中对成岩相具有较高灵敏的伽马、密度、声波时差、补偿中子孔隙度、电阻率的测井曲线分析,利用密度-伽马交会图法进一步对四类成岩相进行定量划分,并建立研究区成岩相的测井定量识别标准。以华池地区城96井为例,其单井纵向的成岩相测井定量识别划分结果与取样点薄片鉴定结果、试油结论和物性分析等均具有良好的对应,验证了模型的可靠性。成岩相测井定量表征方法的研究,为后期致密油储层综合评价以及有利发育区带预测提供了理论指导和技术支持。     

四川盆地广安地区上三叠统须家河组四段低孔渗砂岩成岩相类型划分及半定量评价

成岩相是在一定沉积和成岩环境下经历了一定成岩演化阶段的产物,包括岩石颗粒、胶结物、组构和孔洞缝特征及其演化的综合面貌。成岩相的研究已成为低孔渗砂岩当前勘探阶段的研究重点。将广安地区须家河组四段划分为五种成岩相类型:粗中粒砂岩火山岩屑较强溶蚀低孔特低渗成岩相、火山岩屑弱溶蚀—强压实特低孔超低渗成岩相、中细粒砂岩压实致密相、中粗粒岩屑石英砂岩硅质胶结致密相以及方解石胶结致密相,并建立了不同类型成岩相的测井曲线特征。在单井成岩相分析基础上,通过编制成岩相的厚度百分含量等值线图、厚度等值线图、成岩相平面分布图等对成岩相进行了半定量化评价。     

Process of Diagenetic System in Shale and Its Restrict on Occurrence of SiO2: A Case Study of the Longmaxi Formation in the Southeast District of Chongqing

The occurrence of SiO₂ has important significance for the development of shale gas, and its genetic mechanism is closely associated with the diagenetic system. Based on the data from field outcrops and drilling cores, we systematically studied the main controlling factors of diagenetic system, the diagenetic process model and its influences on the SiO₂ occurrence of shale in Longmaxi Formation, by means of X-ray diffraction analysis, cathode luminescence, scanning electron microscope, energy spectrum analysis and other research methods. The results show that the process of diagenetic system of shale in Longmaxi Formation is quite complicated and the diagenetic phenomenon is rich. The diagenetic control factors were greatly influenced by deposition mechanism in the early stage, and restricted by the diagenetic mechanism in the middle and late stage, while they were mainly affected by the tectonic mechanism in the late stage. The diagenesis system had apparent phase characteristics influence by tectonic movement, especially for Himalayan stage. During this period, shale formation were greatly uplifted, which not only promoted the connectivity of shale and the outside system, and made dissolution and micro cracks become more developed, but also changed reservoir physical property, hydrocarbon generation and preservation conditions of hydrocarbon obviously. Generally, the different chemical fluids restricted the origin of siliceous in different evolution stages of diagenetic. The occurrence of SiO₂ was mainly composed of continental quartz and opal in the early stage and slowly began to increase typomorphic quartz, while the medium-coarse grained quartz began to develop in the quartz veins after tectonic movements.     

陆相断陷盆地深部碎屑岩成岩演化及控制因素:以东营断陷盆地古近系孔店组为例

通过岩石薄片、扫描电镜、镜质体反射率、X衍射、物性分析等资料,对东营断陷盆地古近系孔店组成岩演化及控制因素进行详细研究。研究结果表明:东营断陷盆地孔店组典型成岩现象有强烈压实作用、硬石膏胶结、多期次碳酸盐胶结、多期次粘土矿物胶结、硅质强烈胶结、矿物强烈穿插交代、碎屑颗粒和胶结物的溶解作用;其中,压实作用是引起深部碎屑岩强烈致密化的主要原因;硬石膏胶结、碳酸盐胶结、硅质胶结是引起致密化的又一重要原因;长石、碳酸盐胶结物的溶解作用是引起该地区储层改善的主要成岩因素;成岩演化经历了准同生期-中成岩B期,部分达到晚成岩期的演化过程,成岩演化过程控制了深部碎屑岩孔隙演化;并推断原始干旱-半干旱沉积环境、基准面变化、深埋藏环境、构造-岩浆活动是控制成岩及孔隙演化的主要因素。     

内蒙古西部额济纳旗地区下二叠统埋汗哈达组砂岩的成岩作用

为研究工作区埋汗哈达组储层砂岩的成岩作用特征,以额济纳旗地区东南部杭乌拉和埋汗哈达2条实测剖面为例,根据薄片、阴极发光、X衍射、包裹体测温、扫描电镜等资料,并结合有机地球化学测试资料进行了综合分析。结果表明,该区埋汗哈达组储层砂岩主要成岩作用有压实作用、胶结作用和溶蚀作用,成岩阶段处于中成岩A期;早期的压实作用和胶结作用是使原生孔隙遭受破坏的主要成岩作用,后期的溶蚀作用是形成次生孔隙的重要因素,溶蚀作用在一定程度上改善了储层物性,对油气成藏具有重要意义。     

西湖凹陷平湖组低渗储层成岩环境及孔隙演化

通过薄片鉴定、扫描电镜观察、包裹体分析、黏土矿物分析、镜质组反射率测试、电子探针和碳氧同位素分析,结合构造演化史和有机质热演化史研究成果,对西湖凹陷古近系平湖组碎屑岩储层的成岩环境和演化模式展开分析,恢复了储层孔隙演化过程并对孔隙度进行定量计算.结果表明:平湖组碎屑岩储层长期处于酸性成岩环境,同时存在酸碱过渡及碱性成岩...     

应用多尺度资料研究川西大邑构造上三叠统须家河组成岩储集相*

利用丰富的岩心、测井和地震资料,以薄片镜下观察、岩心物性分析、测井曲线交会、地震速度反演等作为手段,对大邑构造上三叠统须家河组储集层成岩储集相的类型、成岩储集相的地质与测井响应特征、以及优质成岩储集相的演化序列与平面分布开展了半定量—定量研究,以期深化低渗透砂岩储集层的地质理论和指导该地区气田的高效开发。结果表明,研究区砂岩可划分为4类成岩储集相,即强破裂杂基溶孔—微孔—裂缝成岩储集相、强压实微孔成岩储集相、强压实致密成岩储集相和强胶结致密成岩储集相。采用声波、密度、电阻率和自然伽马曲线交会的方法可有效识别各类成岩储集相。强破裂杂基溶孔—微孔—裂缝成岩储集相物性最好,为优质成岩储集相,其岩石类型以石英砂岩为主,经历了强烈的压实作用和破裂作用,孔隙度3％～8％,渗透率大于0.5×10^-3 μm²,主要发育在构造高部位的分流河道和水下分流河道砂体中,沉积因素和构造因素对其平面分布起到了重要控制作用。     

塔里木盆地西南坳陷昆仑山前古近系卡拉塔尔组储层沉积特征及其预测评价

塔里木盆地西南缘沿西昆仑山前古近系卡拉塔尔组沉积巨厚的碳酸盐岩与碎屑岩混层,分布范围西至喀什、东至叶城县克里阳地区,有3次大规模的海侵海退,即3个沉积微旋回;沉积储层展布的划分以同由路克、和什拉甫为界,同由路克地区为海湾泻湖区,七美干至和什拉甫为台地至台地边缘的碳酸盐岩沉积区,和什拉甫至普司格为碳酸盐岩与碎屑岩混合沉积区;成岩环境有浅海海底成岩环境、潮坪成岩环境、大气淡水成岩环境和埋藏成岩环境;因成岩白云石化作用形成的细晶白云岩伴生的晶间孔隙与因混合白云石化作用形成的粉晶砂屑白云岩、泥晶粉晶腹足云灰岩被溶蚀产生的粒内孔隙和粒间孔隙皆为较好的储层类型;评价结果显示:喀什凹陷卡拉塔尔组碎屑岩储层大部分具有超低孔超低渗的特点,碳酸盐岩储层属于超低孔特低渗储层,叶城凹陷卡拉塔尔组为特低孔特低渗储层。     

沙湾凹陷上乌尔禾组储层成岩作用及成岩相分析

二叠系上乌尔禾组为沙湾凹陷重要勘探目的层之一,主要发育岩性油气藏,但成岩作用的相关研究较少,阻碍该区上乌尔禾组深入勘探。在储层岩石学以及储集特征分析基础上,利用薄片观察、物性分析、扫描电镜以及能谱等实验手段,对上乌尔禾组成岩作用类型以及成岩相进行详细研究。发现研究区上乌尔禾组储层成岩作用包括压实作用、胶结作用以及溶蚀作用。结合大量成岩现象及特征,认为研究区上乌尔禾组成岩阶段为中成岩B期。综合成岩强度以及典型成岩现象,将研究区上乌尔禾组成岩相划分为强压实致密相、强压实中溶蚀相、中强压实方解石胶结弱溶蚀相、中强压实伊蒙混层包膜弱溶蚀相、中强压实沸石胶结弱溶蚀相,利用Fisher判别法建立各成岩相判别公式,并结合测井资料探索各成岩相的分布规律,为优质储层的预测提供依据。