断陷盆地致密砂砾岩储层成岩相分析:以松辽盆地北部徐家围子断陷沙河子组为例

在岩芯观察的基础上,利用普通薄片、铸体薄片和黏土矿物含量等实验分析结果及镜下扫描照片,对松辽盆地北部徐家围子断陷沙河子组致密砂砾岩储层的岩石特征、物性特征、矿物成分、成岩作用以及所处成岩阶段和成岩演化序列进行了研究。结果表明:沙河子组致密砂砾岩储层经历压实、胶结、溶蚀及交代等成岩作用,现今正处于中成岩B期及晚成岩阶段。根据成岩作用类型和强度,成岩矿物及其对储层物性的影响,结合测井分析,将储层划分为强压实钙质胶结相、强压实黏土胶结相、中压实弱溶蚀相及中压实强溶蚀相4种组合成岩相。选取声波时差、电阻率和自然伽马等常规测井曲线,通过岩芯刻度测井归纳了4类成岩相测井响应特征,并采用主成分分析法明确22口井纵向成岩相展布特征,总结归纳出沙河子组致密储层以强压实钙质胶结相为主,有利相为中压实强溶蚀相和中压实弱溶蚀相,且主要分布在断陷两侧。     

川西南部须二段储层成岩作用与成岩相研究

成岩作用和成岩相对致密砂岩储层发育的控制及其分布具有重要意义。利用岩石薄片、铸体薄片、物性分析等资料,对川西南部地区上三叠统须家河组二段储层岩石学特征、成岩作用和成岩相以及储层成岩演化史进行了研究,划分出六大成岩相类型:少量硅质-绿泥石胶结成岩相、硅质胶结-溶蚀成岩相、方解石胶结成岩相、压实相、杂基充填-压实成岩相、硅质胶结成岩相;结果表明,研究层段储层经历了复杂的成岩演化,目前处于中成岩A-B期;压实作用及胶结作用是储层致密化最主要的因素,溶蚀作用形成的次生孔隙改善了储层的物性条件;硅质胶结-溶蚀成岩相为该区最有利的成岩相。     

断陷湖盆致密粗砂岩、砂砾岩储层空间类型与有利储层成因

分析徐家围子断陷沙河子组致密储层储集空间类型和有利储层的地质成因,可以为储层预测提供依据。通过岩心观察、物性测试、偏光显微镜、扫描电镜、储层孔隙演化等综合分析认为,研究区粗砂岩、砂砾岩储层主要是扇三角洲背景下近物源、快速搬运堆积的产物,属于低孔、超低渗储层;孔隙类型包括溶蚀孔、原生粒间孔、晶间孔、压裂缝、溶蚀缝等,长石溶孔、岩屑溶孔为主要的储集空间,其次是方解石晶间孔、黏土矿物晶间孔,压裂缝、溶蚀缝对砂砾岩的渗透性具有改善作用。分选、淘洗程度相对较高的扇(辫状河)三角洲前缘水下分流河道、河口坝微相是有利储层发育的沉积基础,成岩初期强烈的压实作用与成岩中晚期的胶结作用是导致储层致密的主要原因,早成岩期绿泥石包壳、方解石胶结对原生孔隙具有一定的保护作用,中成岩期有机酸对储层中长石、岩屑的大量溶蚀是形成有利储层的关键。     

鄂尔多斯盆地旬邑地区三叠系延长组长9储层成岩作用及成岩相

通过铸体薄片、扫描电镜、高压压汞等方法对鄂尔多斯盆地旬邑地区三叠系延长组孔隙演化,并对储层成岩相进行划分。结果表明：旬邑地区长9 储层主要以长石砂岩和岩屑长石砂岩为主。压实作用及胶结作用是造成储层物性变差的主要原因,压实作用造成孔隙度降低约15.5%,胶结作用造成孔隙降低约13.6%。溶蚀作用对储层孔隙改善不明显,仅增加孔隙度约为1.98%。通过分析影响储层物性的主要成岩作用,综合实验测试数据将长9储层划分为4种成岩相：绿泥石膜-粒间孔相、长石溶孔-粒间孔相、碳酸盐致密胶结微孔相及塑性岩屑压实致密相等。其中绿泥石膜-粒间孔相、长石溶孔-粒间孔相为有利的成岩相带,主要分布在砂体中部区域。     

白豹地区延长组长81储层成岩作用与成岩相研究

利用铸体薄片、扫描电镜、X-衍射、物性分析、高压压汞等分析化验资料,对白豹地区长81储层成岩作用和成岩相进行了分析研究。白豹地区长81储层砂岩经历了早成岩阶段A、B期和中成岩阶段A、B期的成岩演化过程,主要发育机械压实、胶结、溶蚀及交代成岩作用。其中压实作用和胶结作用是孔隙度降低的主要原因,分别造成了18.6%和13.3%的原生孔隙度损失,溶蚀作用形成的次生孔隙在一定程度改善了储层物性。研究区发育了5种不同成因类型的成岩相带,绿泥石膜胶结粒间孔相物性、含油性最好,为研究区最有利的成岩相带;水云母胶结粒间孔相为次有利成岩相带;长石溶蚀相也为研究区比较有利的成岩相带;压实压溶致密相和碳酸盐胶结致密相不利于储层发育。     

断陷湖盆致密砂砾岩储层特征与成因

徐家围子断陷是我国断陷湖盆致密砂砾岩气勘探区块之一,其下白垩统沙河子组是勘探的主力目的层,储层致密是该区致密气勘探亟需解决的关键问题。通过岩心观察、薄片分析、扫描电镜观测、压汞测试和物性统计,分析了下白垩统沙河子组砂砾岩储层的特征,从沉积、成岩角度讨论了储层致密的成因。研究表明,沙河子组砂砾岩储层主要为扇三角洲和辫状河三角洲沉积,储层物性差,具有低孔、低渗特征;储集空间具有孔隙-裂缝双介质特征,孔隙类型多为长石溶孔、岩屑溶蚀,孔隙结构复杂,缩颈型喉道和管束状喉道占主导地位,裂缝类型为压裂缝。储层特征受沉积和成岩作用共同控制,近源搬运背景下砂砾岩的成熟度低,高含量的塑性岩屑和泥质杂基不利于原生孔隙的保存,沉积物粒度和埋深决定了微裂缝的发育程度。成岩作用通过储层埋藏史影响储集物性,储层原生孔隙在早期快速深埋过程中大量减少,导致后期生烃流体运移不畅,限制了溶蚀作用的发育规模;同时,溶蚀期以后砂砾岩储层再次埋深并经历强烈的胶结作用,残余粒间孔和次生溶孔再次遭受破坏,最终形成低孔、超低渗致密储层。     

姬原西部延长组长61储层成岩作用与成岩相特征

针对姬原油田西部区块长6_1储层物性差、非均质性强、成岩作用较复杂的问题,文章通过铸体薄片、扫描电镜和物性资料分析手段,对其成岩作用和成岩相进行了研究。研究区以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主,孔隙类型以残余原生粒间孔和次生溶蚀孔为主。主要的成岩作用有压实、胶结、溶蚀和交代作用。其中,压实作用和胶结作用是原生孔隙降低的主要原因,溶蚀作用形成的次生孔隙在一定程度上改善了储层物性。通过成岩作用、储层物性和沉积相综合研究,划分出了4种主要的成岩相:弱压实—强溶蚀相;中等溶蚀—硅质胶结—高岭石充填相;中等压实—弱溶蚀相和强压实—碳酸盐胶结相。最后结合储层常规测井特征对各成岩相在剖面上分布规律、组合模式进行分析表明,研究区长6_1储层在剖面上的岩相组合模式主要有侧向封堵式、同心环式和纵向互层式。     

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。     

鄂尔多斯盆地合水地区长8储层成岩作用与有利成岩相带

综合运用物性分析、高压压汞、铸体薄片、电镜扫描技术对鄂尔多斯盆地合水地区长8储层的成岩作用及有利成岩相带进行了分析研究。结果表明：研究区长8储层物性较差,孔喉整体细小,岩性以细-中粒长石岩屑砂岩为主,碎屑成分复杂,成分成熟度低,结构成熟度低到中等。压实作用使储集层的原始孔隙空间损失,胶结作用不仅破坏了部分原生孔隙,而且使部分次生溶孔遭到破坏,溶解作用使储层物性得到了改善。依据成岩作用对物性的影响,划分出5种成岩相,优质储层与成岩相的关系密切,绿泥石胶结-长石溶蚀相物性、含油性最好,绿泥石胶结相次之,它们成为储层发育的有利成岩相带。     

鄂尔多斯盆地陕北地区长7砂岩储层成岩相特征研究

在大量样品测试数据与野外地质调查综合分析的基础上, 对长7储层岩石学特征、物性、孔隙结构、成岩作用、成岩阶段和成岩相等进行了研究。结果表明: 研究区长7储层处于中成岩A~B期。压实作用及碳酸盐、粘土(高岭石、伊利石、伊蒙混层)矿物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, 长石溶蚀作用使孔隙间的连通性得到改善, 储层物性得到提高。根据成岩作用类型、强度及其对储层物性的影响划分出6种成岩相, 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、绿泥石膜胶结相对储层物性改善起了重要作用。     

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。     

鄂尔多斯盆地镇北地区延长组长4+5致密油层成岩作用及成岩相

鄂尔多斯盆地镇北地区含凝灰质的延长组长4+5致密油层勘探潜力巨大,但因成岩作用研究薄弱,相对高孔高渗储层成因机理和分布规律认识不清,使该区勘探开发进程受到明显的制约。综合应用铸体薄片、扫描电镜、电子探针、阴极发光、显微荧光、X射线衍射、流体包裹体、高压压汞和常规物性等方法,对镇北地区的长4+5储层成岩作用及成岩相带进行了研究。研究结果表明:研究区长4+5储层主要处于中成岩阶段A期,石英自生加大等硅质胶结作用和铁白云石等碳酸盐胶结作用是造成储层低孔特低渗的根本原因;绿泥石膜胶结作用和早期油的充注抑制了机械压实作用和胶结作用,保护了储层孔隙;长石碎屑的溶蚀作用扩大了储集空间。划分出机械压实相、碳酸盐胶结相、绿泥石膜胶结相和长石溶蚀相四类主要成岩相,其中长石溶蚀相常形成相对高孔高渗储层发育区,一般面孔率大于6.0%,孔隙度大于14.0%,渗透率大于1.30×10-3 μm2,主要分布在辫状河三角洲前缘亚相水下分流河道微相砂体中部。综合研究表明,沉积作用和成岩作用共同控制着相对高孔高渗储层的分布。     

鄂尔多斯盆地彬长地区长6储层成岩作用及有利成岩相带

鄂尔多斯盆地彬长地区长6油层组发育与深湖相泥岩相伴生的细粒砂岩沉积,是致密油勘探的有利区域。根据岩心观察、铸体薄片鉴定及各类分析测试资料,研究彬长地区长6油层组砂岩储层的孔隙类型及物性特征、成岩演化过程,建立成岩相分类方案,并通过成岩相带平面展布指出勘探有利区。结果表明,研究区长6储层成岩阶段主要处于晚成岩A-B期,压实作用造成原始孔隙大量损失,后期高岭石胶结作用使得渗透率进一步降低。早期绿泥石薄膜的发育可以使原生孔隙得到保存;后期长石、岩屑等不稳定组分发生的溶蚀作用,使孔隙再次分配,物性得到提高。根据成岩作用对物性的影响,划分出强压实成岩相、强溶蚀成岩相、弱溶蚀成岩相、强钙质胶结成岩相,以及微裂缝成岩相等5种成岩相带。优质储层与成岩相密切相关,强溶蚀成岩相的砂体物性、含油性最好,是研究区长6储集层油气最为富集的成岩相带。     

Diagenesis in the Middle Jurassic Khatatba Formation sandstones in the Shoushan Basin,northern Western Desert,Egypt

The Middle Jurassic Khatatba Formation acts as a hydrocarbon reservoir in the subsurface in the Western Desert, Egypt. This study, which is based on core samples from two exploration boreholes, describes the lithological and diagenetic characteristics of the Khatatba Formation sandstones. The sandstones are fine‐ to coarse‐grained, moderately to well‐sorted quartz arenites, deposited in fluvial channels and in a shallow‐marine setting. Diagenetic components include mechanical and chemical compaction, cementation (calcite, clay minerals, quartz overgrowths, and a minor amount of pyrite), and dissolution of calcite cements and feldspar grains. The widespread occurrence of an early calcite cement suggests that the Khatatba sandstones lost a significant amount of primary porosity at an early stage of its diagenetic history. In addition to calcite, several different cements including kaolinite and syntaxial quartz overgrowth occur as pore‐filling and pore‐lining cements. Kaolinite (largely vermicular) fills pore spaces and causes reduction in the permeability of the reservoir. Based on framework grain–cement relationships, precipitation of the early calcite cement was either accompanied by or followed the development of part of the pore‐lining and pore‐filling cements. Secondary porosity development occurred due to partial to complete dissolution of early calcite cements and feldspar. Late kaolinite clay cement occurs due to dissolved feldspar and has an impact on the reservoir quality of the Khatatba sandstones. Open hydraulic fractures also generated significant secondary porosity in sandstone reservoirs, where both fractures and dissolution took place in multiple phases during late diagenetic stages. The diagenesis and sedimentary facies help control the reservoir quality of the Khatatba sandstones. Fluvial channel sandstones have the highest porosities and permeabilities, in part because of calcite cementation, which inhibited authigenic clays or was later dissolved, creating intergranular secondary porosity. Fluvial crevasse‐splay and marine sandstones have the lowest reservoir quality because of an abundance of depositional kaolinite matrix and pervasive, shallow‐burial calcite and quartz overgrowth cements, respectively. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

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。     

The Diagenesis and Diagenetic Lithofacies of Tight Reservoir of Chang4+5 Member of Yanchang Formation in Huaqing Area,Ordos Basin

Though the prospective of reserves of tight oil reservoir of Chang 4+5 member of Yanchang Formation is great in Huaqing area, Ordos Bsin, but its speed of oil exploration and development has been much restricted much by weak reservoir diagenesis research. To study the characteristics of diagenesis, diageneticfacies and physical properties of reservoir of Chang 4+5 in Huaqing area, a series of analytic techniques were used, including polarized light microscope, casting slice, scanning electron microscope, electron probe microanalysis, cathodeluminescence, micro fluorescence, X-ray diffraction, fluid inclusion, high pressure mercury, physical properties, etc. The results showed that the ferrocalcite, quartz and kaolinite cementation caused the background of low porosity and ultra low permeability reservoir of Chang 4+5 reservoir in the study area, and the diagenetic stage belonged to the “A” middle now. Chlorite film cementation and early oil accumulation effectively protected pores and limited the mechanical compaction and the cementation. The intense dissolution of feldspar could greatly improve the reservoir porosity and cause the relatively high porosity and permeability reservoir. There are mainly divided into four kinds of diagenetic facies, including chlorite cementation residual intergranular pore facies, the mechanical compaction facies, chlorite cementation and feldspathic solution facies, carbonate cementation facies. The most favorable diagenetic facies is feldspathic solution facies, which mainly distributes in the middle sandbody of the fluxoturbidite and underwater distributary channel of the main sand belt adjacent the semi-deep lake shoreline, and it is favorable to the formation of relatively high porosity and permeability reservoir, of which surface porosity is more than 6.0%, porosity is more than 16.0 %, permeability is more than 1.30×10^-3μm². Comprehensive studies have shown that the combination of sedimentation and diagenesis controls the distribution of relatively high porosity and permeability reservoir.     

潍北油田储层的成岩作用及成岩相划分

潍北油田位于山东省潍坊市北部，主要含油层系为古始新统孔店组，储层埋藏深。岩石类型主要为长石砂岩，岩屑砂岩，岩屑长石岩或长石岩屑砂岩等近源沉积岩类。成岩作用类型主要包括压实使用，胶结作用和次生溶蚀作用，其中压作用是使储层原生孔隙度迅速变差的主要原因。油田孔店组砂岩储层可以划分为两个成岩阶段，五个成岩亚洲。不同的成岩亚期发育不同的成岩作用类型。在成岩作用研究的基础上，笔者引入成岩相和成岩综合系数概念。成岩综合系数可以定量表征各种成岩作用的综合效应。利用视压实率与视胶结率作交会图。结合成岩综合系数与孔隙度，可以将孔店组储层划分为六种成岩相，其中以弱压实中胶结的DRF1型储集性为最好，中压实强胶结的DRF4型储集性最差。潍北油田孔店组储层主要属中压实中胶结的DRF3型，其次是孔二中亚段发的强压实中胶结的DRF5型与孔一下亚段发育的弱压实中胶结的DRF1型，局部出现其它三种类型的成岩相。     

安塞油田长2油层成岩作用及其对储层物性的影响

安塞地区长2油层储层以中细粒长石砂岩为主，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、伊一蒙混层、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。石英加大级别达Ⅲ级，加大边含有丰富的有机包体，均一温度范围48．1～76．5℃，烃类进入储层的时间为早白垩世中期至晚白垩世。储层发育多种孔隙类型，面孔率平均为11．60％．主要类型有粒间孔、骨架颗粒溶孔和微裂缝等。残余粒间孔和骨架颗粒溶孔是本区长2储层的主要孔隙类型。根据成岩作用的矿物岩石学标志、有机质成熟度及古温度，将长2油层砂岩的成岩作用划分为3个成岩阶段：早成岩阶段、晚成岩阶段和表生成岩阶段。储层性质明显地受到沉积微相和成岩作用的影响，沉积物粒度较粗、厚度较大的分流河道储集物性明显优于各种粒度较细、厚度较薄的分流间席状砂体。     

Diagenesis of the Lower Cretaceous Kanmon Group sandstones, SW Japan

The Kanmon Group (Lower Cretaceous) is a non-marine sequence in the Inner Zone of southwest Japan and is divided into the lower Wakino (lacustrine) and the upper Shimonoseki (fluvial) subgroups. Major diagenetic changes in this group are compaction, iron-oxide cementation, calcite cementation and grain replacement, quartz overgrowth and pore-fill cementation, illite authigenesis, chlorite pore-fill cementation and grain replacement, albitization of feldspar, and grain replacement by pyrite. Two subgroups of the Kanmon Group present no significant differences in general diagenetic features, paragenetic sequence, or the degree of diagenetic changes despite differences in depositional environments (lacustrine vs. fluvial) and stratigraphic positions. However, some differences are recognized in the content and chemistry of authigenic minerals caused by different sandstone framework compositions. The content of authigenic clay minerals is higher in sandstones of the Shimonoseki Subgroup containing abundant volcanic rock fragments. In addition, the composition of chlorite, the most abundant authigenic clay mineral in Kanmon sandstones, is Mg-rich in the volcanoclastic Shimonoseki sandstones, compared to an Fe-rich variety in Wakino sandstones. The original sandstone composition played a significant role in pore-water composition and diagenetic reactions.The Wakino sandstones lost most of its porosity by compaction, whereas Shimonoseki sandstones are only compacted in the vicinity of the basin-bounding fault. The weakly compacted Shimonoseki sandstones, instead, were largely cemented by pore-filling calcite during early diagenesis; cementation prevented compaction during further burial. The Kanmon Group sediments were heated to about 300 °C based on illite crystallinity values.