母岩性质对砾岩储层中自生绿泥石发育的影响及油气储层意义-以准噶尔盆地玛湖凹陷玛北地区下乌尔禾组为例

近期取得重大发现的准噶尔盆地玛湖凹陷砾岩油气藏表现出近源、粗粒、深埋、低渗的特征,其中下乌尔禾组（砂）砾岩储层质量与其中自生绿泥石及其伴生的成岩作用密切相关。基于大量铸体薄片观察和扫描电镜、电子探针、X荧光光谱等测试技术,对玛湖凹陷北部地区二叠系下乌尔禾组四段开展了岩石学、矿物学研究,以明确自生绿泥石含量、分布、成因及其对储层的影响,探索火山岩物源供给条件下储层成岩作用差异和优质储层发育规律。研究表明:1）玛北地区自生绿泥石主要为铁—镁过渡型偏富铁绿泥石,以颗粒薄膜、孔隙衬里和孔隙充填产出,物质主要来源于中基性火山物质;2）研究区发育4个砾岩扇体,物源区母岩性质差异较为明显。玛东斜坡夏盐扇、玛东扇砾岩储层中发育大量的自生绿泥和浊沸石,玛西斜坡夏子街扇和黄阳泉扇砾岩储层自生绿泥石缺乏,以浊沸石胶结为特点。不同母岩性质砾岩体在埋藏成岩演化过程发育不同的成岩序列;3）砾岩储层质量与物源区母岩性质关系密切,玛东斜坡自生绿泥石和浊沸石的析出导致储层胶结程度高、整体致密,储层质量取决于后期裂缝的改造。玛西斜坡缺乏自生绿泥石,浊沸石的析出抵抗了储层压实作用,保存了少量原生孔隙,为后期酸性流体的注入和浊沸石的溶蚀提供了可能。其中构造高部位浊沸石溶蚀程度高,储层质量好。     

浊沸石形成与分布及其对优质储层的控制作用:以陕北富县探区延长组长3油层为例

鄂尔多斯盆地东南富县探区延长组长3油层组广泛发育浊沸石胶结作用,其主要成因是富县探区长3油层斜长石含量高,与碱性富钠的孔隙水相互反应形成浊沸石胶结物,包体测温表明,形成温度主要在85~100℃之间,对应于早期成岩的晚期;浊沸石发育受地下流体活动的控制,多发育在三角洲平原及前缘相互叠置的分流河道复合砂体;在晚成岩早期,有机质脱羟作用形成有机酸对浊沸石溶蚀,形成大量次生孔隙.在富县探区东部地区,浊沸石沉淀与溶解总体效应造成孔隙度的增加;而在西部地区,由于浊沸石胶结物含量较小,后期的溶蚀作用不明显,其综合效应是造成孔隙降低.浊沸石溶蚀次生孔隙的发育是控制富县探区延长组长3油层优质储层的主控因素.      

准噶尔玛东地区下乌尔禾组储层成岩作用与孔隙演化

通过岩心观察、岩石和铸体薄片、扫描电镜、X衍射和物性分析及鉴定,对准噶尔盆地西北缘玛东地区二叠系下乌尔禾组(P2w)储层的成岩作用过程和成岩演化历史进行了研究,总结了研究区储层成岩作用与孔隙演化模式。通过储集岩成岩特征和孔隙类型的研究可知玛东地区下乌尔禾组已达到中成岩阶段A期-中成岩阶段B期,储集岩经历了压实、胶结、溶蚀、交代等多种成岩作用,压实作用和胶结作用导致原生孔隙遭受破坏,储集性能变差,孔隙损失分别达23.24%和4.54%;火山岩岩屑、沸石、碳酸盐类胶结物的溶蚀,刚性颗粒的破裂及成岩收缩是形成次生孔隙的主要因素,孔隙增生量达3.25%;黏土矿物和含铁方解石的后期充填是次生孔隙遭受破坏的主要原因。     

准噶尔盆地中拐凸起二叠系佳木河组砂砾岩沸石胶结特征及其成岩机制分析

准噶尔盆地中拐凸起佳木河组砂砾岩发育广泛的沸石胶结作用。沸石矿物的胶结特征以及胶结成岩机制分析对储层成因机理探索至关重要。以岩心观察为基础,微观镜下分析为辅助,结合电子探针等微区地化测试方法,对中拐凸起佳木河组沸石胶结型砂砾岩岩石物性、沸石胶结、溶蚀特征进行了分析研究,通过成岩作用分析,建立起成岩环境以及沸石胶结成因之间的相互关系。研究结果表明,佳木河组砂砾岩沸石类胶结作用类型主要有方沸石、浊沸石和片沸石,不同类型沸石胶结不具有明显的分带性,常形成多期、多类型沸石共同胶结,这与不同阶段成岩环境关系密不可分,是早期短暂开放性碱性成岩环境为基础、中期酸碱成岩环境交替为辅助、后期长期封闭型碱性成岩环境为主导的综合响应结果。     

陕北延长组成岩圈闭油藏的形成及其重要意义

陕甘宁盆地南部陕北地区的上三叠统延长组,是一套湖盆三角洲体系的碎屑岩沉积。延长组油气资源丰富,但砂体储油物性极差。近期研究发现了一些富含浊沸石胶结物的砂体中,由于浊沸石胶结物的溶蚀而形成的渗透性砂岩,以及浊沸石胶结物再沉淀而成的成岩致密带和压溶嵌合作用形成的致密带。砂体溶蚀带与上倾方向的致密带配套,构成了大型成岩圈闭油藏,并已在此类油藏中探明了可观的石油储量和生成了多量石油。     

富县探区上三叠统延长组成岩作用及孔隙结构特征

根据薄片观察、扫描电镜及X—衍射资料的详细分析,富县探区延长组成岩作用已经普遍进入晚成岩A期,主要成岩作用有压实—压溶、胶结充填和溶解作用。压实—压溶及胶结充填作用是导致砂岩孔隙丧失的主要原因。其中碳酸盐、粘土矿物胶结物和石英、长石加大是造成砂岩物性降低的主要原因,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。晚期成岩阶段有机质分解形成的酸性流体及表生成岩作用阶段的大气降水使得碎屑部分碎屑长石和早期的浊沸石胶结物溶解是形成次生孔隙的主要原因。浊沸石胶结物主要发育在长3油层组,其原因是该层位长石碎屑含量高,并在成岩过程中蚀变形成浊沸石。高岭石在上部长2、长3油层组含量高,可能是印支期大气淡水淋滤对长石溶蚀并发生了高岭石化。孔隙类型以残余粒间孔和长石溶孔为主,划分出小孔细喉、小孔微细喉、小孔微喉、微细孔微细喉和微细孔微喉型五类孔喉结构,其中最后一种为无效储层。     

深层碳酸盐岩关键构造-流体演变与成岩-成储——以塔中奥陶系鹰山组为例

解析系统的构造-流体体制是认识叠合盆地深层碳酸盐岩成岩-成储规律的新思路。针对塔里木盆地塔中下-中奥陶统鹰山组深层碳酸盐岩(深度、温度分别达6500m和220℃)的系统研究表明,其发育6期方解石胶结作用,准同生、表生期胶结及浅埋藏等前三期胶结总体显示与正常海水相关的成岩特征,相比之下中-深埋藏等后两期胶结具有明显的δ13C负值和有机碳输入特征,而热流体胶结物的δ18O、δ13C值均显示相对最大负值。除准同生期选择性溶蚀和表生期溶蚀外,塔中鹰山组主要存在两期埋藏溶蚀,其中第二期除溶蚀早期方解石胶结外,还主要溶蚀白云石,且普遍与烃类注入匹配。研究区关键时期,即中晚奥陶世北西向逆冲断裂、志留-泥盆纪北东向转换走滑断裂、二叠纪张裂及相关流体活动,分别影响了鹰山组碳酸盐岩的岩溶、埋藏溶蚀-胶结等成岩-成储过程。     

陕北地区延长组长10_1储层成岩作用与成岩相

通过大量野外地质调查、钻井岩心观察和室内分析测试,对陕北地区长101储层的成岩作用和成岩相进行了研究。结果表明,研究区长101储层处于中成岩A期阶段,压实作用与碳酸盐、粘土(高岭石、伊利石)矿物胶结、浊沸石胶结和硅质胶结作用是造成储层原生孔隙丧失的主要原因;绿泥石胶结抑制孔隙充填,长石、浊沸石矿物的溶蚀作用使孔隙间的连通性得到改善,储层物性得到提高。成岩相类型可划分为8种,优质储层与成岩相关系密切,其中压实相、碳酸盐胶结相、粘土矿物胶结相、石英加大相、浊沸石充填相不利于储层的发育,而长石溶蚀相、绿泥石膜胶结相、浊沸石溶蚀相对储层物性的改善具有重要作用。     

准噶尔盆地陆1井砂岩成岩作用及其对储层的影响

本文探讨了陆1井岩屑砂岩的成岩作用及其对砂岩储层的影响.研究表明,压实作用使岩屑砂岩的孔隙度随埋深迅速减小,成岩早期的胶结物使大部分原生孔隙被充填。水化作用在成岩早期及有机质半成熟和成熟期成岩作用过程中,制约着各个阶段的成岩作用特点。在水化作用和有机质热演化作用的共同影响下,使得方解石胶结物发生选择性溶蚀形成了深部(上乌尔禾组)次生孔隙发育带。     

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。     

克拉玛依油区沸石类矿物特征及其与油气的关系

克拉玛依油区储层中共发现6种沸石和一种与沸石演化有关的钠长石。本文通过沸石矿物特征及分布规律的研究认为;沸石及沸石的组合在纵向上存在着一定的分带性,与埋藏成岩关系极为密切。方沸石和方沸石十片沸石带为早成岩期B阶段形成;片沸石十浊沸石带主要为晚成岩期A阶段形成;浊沸石+钠长石带为晚成岩期B—c阶段形成。方沸石的钠长石化和方沸石溶蚀对储层贡献较大。另外对沸石分带中的一些重叠现象等进行了初步探讨。     

准噶尔盆地玛南地区乌尔禾组砂砾岩类型及沉积模式

准噶尔盆地玛南地区乌尔禾组砂砾岩储层具较大规模勘探潜力。通过岩心观察、描述与测量,结合粒径及砾石成分微观分析,对玛南乌尔禾组砂砾岩储层进行岩石学特征、沉积序列与模式、沉积微相及展布特征的细化研究。研究表明,乌尔禾组砂砾岩分3种类型:含泥含砂砾岩、泥质砾岩、砂质细砾岩。砾石成分复杂,以基性至中酸性岩浆岩砾石为主,具体分3种:火山熔岩砾石、凝灰岩砾石与长英质砾石。玛南乌尔禾组沉积背景为扇三角洲体系,在扇三角洲斜坡广泛发育事件性高密度重力流沉积,主要沉积微相分为6种,包括4种重力流沉积,泥石流沉积、颗粒流沉积、浊流沉积和洪泛沉积;1种牵引流沉积相,水下河道沉积;还包含滨浅湖沉积微相。不同微相具不同储集能力,特别是渗透率差异显著、多期叠置的颗粒流沉积夹水下河道砂岩层段,为乌尔禾组优质储层主要层段。     

Zeolites in volcanic-igneous hydrothermal systems: a case study of Pauzhetka geothermal field (Kamchatka) and Oligocene Smrekovec volcanic complex (Slovenia)

Production from geothermal reservoirs in volcanic-igneous hydrothermal systems may be disturbed owing to the formation of authigenic minerals that reduce primary porosity and infill fissure systems. Crystallization may be induced by natural processes or human activity related to the reservoir exploitation. In volcanic and volcaniclastic rocks, zeolites and related authigenic silicate minerals commonly develop. Two selected study sites—Pauzhetka geothermal field in Russia and Smrekovec volcanic complex in Slovenia are characterized by extensive development of progressive stage medium- and low-temperature propylitization and zeolitization with similar mineral assemblages that reduced original reservoir rock porosity and permeability. Retrograde and overprinting reactions of argillitization commonly enhance porosity and permeability of rocks, but some other reactions, like from prehnite to laumontite, from laumontite to heulandite, and from laumontite to analcime, encountered in the Smrekovec volcanic complex reduced it appreciably. Retrograde reactions recognized in the study sites were not induced by the temperature drop only, but were accompanied by the change in chemical composition of reacting fluids. Chemical composition of interstitial waters produced from exploitation wells in the Pauzhetka geothermal field indicate that propylitic and zeolite facies alteration is related to Na–Cl, slightly alkaline waters, while argillitization involved acidic thermal waters with more complex ion composition.     

砂砾岩储集层的成岩作用及孔隙演化——以准噶尔盆地红车拐地区三叠系百口泉组为例

准噶尔盆地三叠系百口泉组油气勘探潜力巨大,但储集砂体物性较差,非均质性较强,优质储层形成原因尚未明确,成岩相关特征认识模糊,限制了该区油气的勘探开发。基于三叠系百口泉组岩芯观察,结合薄片分析、扫描电镜以及物性分析等资料,分段分岩性对储层成岩作用以及孔隙演化进行了详细分析。结果表明,研究区百口泉组岩石类型以砂砾岩为主,储层按岩性可划分为砂砾共同支撑储层和砂质颗粒支撑储层,储集空间整体以原生粒间孔为主,储层物性较差,属于低孔低渗型。储集层的成岩阶段为中成岩B期。基于定量分析,发现压实作用和胶结作用对储集层物性破坏较大,溶蚀作用增孔能力受控于岩石支撑类型,对砂砾共同支撑的储集层岩石增孔影响较大,对砂质颗粒支撑的储集层岩石增孔影响较差。     

准噶尔盆地中拐地区上乌尔禾组富火山碎屑砂砾岩储层的古环境及储层机理研究

通过准噶尔盆地中拐地区二叠系上乌尔禾组的岩石矿物学特征、元素地球化学特征、沉积环境特征、物性特征、成岩作用特征等综合分析,研究了该区富火山碎屑砂砾岩储层的成因机理。结果表明,研究区乌尔禾组古气候总体较为稳定,为温暖湿润的气候,丰富的降水使上乌尔禾组发育多套厚层砂砾岩扇三角洲沉积体系,大量的火山碎屑在流域内湿润的气候条件下发生化学风化,并被富氧淡水携带入湖,水解释放大量的阳离子,使得上乌尔禾组时期湖盆水体环境为咸水的氧化条件。火山碎屑沉积埋藏后也为后期成岩作用提供了碱性的成岩流体环境以及自生矿物形成的物质基础。该区上乌尔禾组储层物性受到沉积环境和成岩作用的双重控制,埋深较浅的扇三角洲前缘水下分流河道微相的砂砾岩为研究区的主要目的储层,其储集空间主要为剩余粒间孔,以及长石、火山碎屑等溶蚀孔隙。     

Zeolites in fissures of granites and gneisses of the Central Alps

Six different Ca‐zeolite minerals are widespread in various assemblages in late fissures and fractures in granites and gneisses of the Swiss Alps. The zeolites formed as a result of water–rock interaction at relatively low temperatures (<250 °C) in the continental upper crust. The zeolites typically overgrow earlier minerals of the fissure assemblages, but zeolites also occur as monomineralic fissure fillings. They represent the youngest fissure minerals formed during uplift and exhumation of the Alpine orogen. A systematic study of zeolite samples showed that the majority of finds originate from three regions particularity rich in zeolite‐bearing fissures: (i) in the central and eastern part of the Aar‐ and Gotthard Massifs; (2) Gibelsbach/Fiesch, in a fissure breccia located at the boundary of Aar Massif and Permian sedimentary rocks; and (3) in Penninic gneisses of the Simano nappe at Arvigo (Val Calanca). Rail and road tunnel construction across the Aar‐ and Gotthard Massif provided excellent data on zeolite frequency in Alpine fissures. It was found that 32% (Gotthard NEAT rail base tunnel, Amsteg section) and 18% (Gotthard road tunnel) of all studied fissures are filled with zeolites. The number of different zeolites is limited to six species: laumontite, stilbite and scolecite are abundant and common, whereas heulandite, chabazite and epistilbite occur occasionally. Calcium is the dominant extra‐framework cation, with minor K and Na. Heulandite and chabazite contain Sr up to 29 and 10 mol.% extra‐framework cations respectively. Na and K contents in zeolites tend to increase during growth as a result of changes in fluid composition and/or temperature. The K enrichment of stilbite found in surface outcrops compared to subsurface samples may indicate late stage cation exchange with surface water. Texture data, relative age sequences derived from fissure assemblages and equilibrium calculations show that the Ca‐dominated zeolites precipitated from fluid with decreasing temperature in the order (old to young = hot to cold): scolecite, laumontite, heulandite, chabazite and stilbite. The necessary components for zeolite formation are derived from dissolving primary granite and gneiss minerals. The nature of these minerals depends, among other factors, on the metamorphic history of the host rock. Zeolites in the Aar Massif derived from the dissolution of epidote, secondary calcite and albite that were originally formed during Alpine greenschist metamorphism from primary granite and gneiss assemblages. Zeolite fissures occur in areas of H₂O‐dominated fluids. This is consistent with equilibrium calculations that predict a low CO₂ tolerance of zeolite assemblages, particularly at low temperature.     

低渗油藏中相对高渗储层特征及其主控因素——以鄂尔多斯盆地志丹地区上三叠统延长组长10_1为例

相对高渗储层研究是低渗油田勘探开发的方向标。以2007年鄂尔多斯盆地志丹地区新发现的延长组长101含油层系为研究对象,通过岩心观察,结合室内铸体薄片、物性资料、X衍射、扫描电镜、压汞资料等的综合分析,对相对高渗储层特征及其控制因素进行研究。结果表明,研究区长101相对高渗储层以中粗粒—中粒含浊沸石长石砂岩为主,砂岩成分成熟度相对较高;胶结物主要以绿泥石膜和浊沸石为主;成岩作用主要表现为次生溶蚀作用;孔隙以浊沸石溶蚀孔、长石溶蚀孔和残余粒间孔为主。控制研究区相对高渗储层的因素主要有3个方面:三角洲平原亚相分流河道微相控制储层的分布及储层原始物质的组成,绿泥石膜的存在使原生粒间孔隙得以保存和次生溶蚀作用中浊沸石、长石溶孔优化了储层的储集性能。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组砂岩钠长石化与热液成岩作用研究

鄂尔多斯盆地延长组储层砂岩发育大量自生钠长石矿物,其成因和产出与浊沸石有关,含量和分布比浊沸石多而广泛,但没有引起人们的注意。大量详细岩相学观察发现延长组储层砂岩发育丰富的自生钠长石,其主要为由斜长石碎屑蚀变形成或呈胶结物充填分布在砂岩碎屑颗粒之间。钠长石中含有大量原生的发亮黄色荧光的油气包裹体,表明其形成与油气注入同时。电子探针成分分析表明,钠长石Na2O含量较高,几乎为斜长石的纯钠长石端员(NaAlSi3O8),没有钙长石端员(CaAl2Si2O8)。激光拉曼光谱特征反映出钠长石为沉积成岩期形成的低温钠长石,而非来源于岩浆岩或者变质岩区的碎屑钠长石。应用LA-MC-ICP/MS原位微分析技术对钠长石进行的稀土元素分析表明,延长组砂岩钠长石具有热水成岩作用地球化学特征,属于热液成岩作用产物。认为大量钠长石形成与石油充注的同时进行导致了储层致密过程中岩性油藏的形成。延长组储层砂岩中热液成岩作用对油藏形成和分布意义重大,值得重视和研究。     

利用天然气包裹体方法划分天然气成藏期次--以鄂尔多斯盆地东南部上古生界储层为例

鄂尔多斯盆地东南部上古生界天然气储层主要为太原组、山西组、下石盒子组和上石盒子组,岩性以石英砂岩为主。储层的主要成岩作用有压实和压溶作用、胶结和交代作用、裂隙和溶蚀作用等,依据显微镜下岩相学研究,在研究区可以识别出四个大的成岩阶段,分别对应早成岩阶段的早期和晚期、晚成岩阶段的早期和晚期。识别出两期天然气包裹体,第一期天然气包裹体形成于早成岩阶段的晚期,分布在早期裂隙及与其相关的溶蚀孔隙中,形态不规则,气/液比较高,偶尔可见包裹体发荧光。第二期天然气包裹体形成于晚成岩阶段晚期,分布在晚期裂隙中和晚期亮晶方解石和石英胶结物中,包裹体气/液比小,大部分为有机气态和盐水组成的气液两相有机包裹体,包裹体壁薄色浅。研究认为第一期代表了早期天然气初次运移和注入储层事件,而第二期代表了天然气大规模二次运移聚集成藏事件。