鄂尔多斯盆地镇泾区块上三叠统延长组砂岩绿泥石矿物特征

本文对鄂尔多斯盆地镇泾区块上三叠统延长组长8油层组砂岩中绿泥石矿物的类型、赋存状态、形成时间、晶体化学特征及成因机制进行了较为系统的研究.结果表明研究区的绿泥石以铁镁绿泥石和铁斜绿泥石为主,包括陆源碎屑绿泥石、自生绿泥石和蚀变绿泥石3种,自生绿泥石又包括颗粒包膜、孔隙衬里和孔隙充填绿泥石3种,以孔隙衬里绿泥石为主,形成时间依次为:颗粒包膜绿泥石→孔隙衬里绿泥石→孔隙充填绿泥石,蚀变绿泥石的形成可贯穿于整个成岩阶段.不同类型绿泥石的晶体化学特征、分布规律和成因机制各异.陆源碎屑绿泥石是与碎屑颗粒一起搬运沉积的产物,主要分布于水动力较弱的沉积环境中,其Fe、Mg、Mn和AlⅥ含量最高,Si、Ca和AlⅥ含量最低.蚀变绿泥石具较高含量的Fe、Mg和AlⅣ,较低含量的Si、Ca和AlⅥ,因主要由富铁镁碎屑蚀变而来,分布与其具空间上的耦合性.自生绿泥石的Fe、Mg和AlⅥ含量最低,Si、Ca和AlⅥ含量最高,孔隙衬里绿泥石较孔隙充填绿泥石含较高含量的Fe和K及较低含量的Ca和Mg,且从碎屑颗粒边缘到孔隙中心方向其Fe、Mg、AlⅥ和六次配位阳离子总数逐渐增加,K、Si、AlⅥ含量逐渐减少.颗粒包膜和孔隙衬里绿泥石主要见于辫状河三角洲前缘水下分流河道和分流河口砂坝中,其所需铁镁物质由同沉积絮凝含铁镁沉积物溶解提供;孔隙充填绿泥石的分布受控于砂岩结构,砂岩粒度越粗、孔喉结构越好越有利于其发育,所需铁镁物质由泥岩压释水提供.     

自生绿泥石对砂岩储层孔隙的保护机理

自生绿泥石可以抑制石英的胶结作用,但其抑制机制目前尚无定论.根据自生绿泥石的产状、性质及其与伴生成岩矿物的关系,综合分析了自生绿泥石的形成条件及其对后期成岩环境的影响,系统研究了自生绿泥石在整个成岩演化过程中对储层孔隙发育的作用.认为对储层有建设意义的是早期形成的孔隙衬里绿泥石,它通过占据石英的结晶基底并保持孔隙流体和颗粒表面的碱性条件来抑制石英颗粒的自生加大,但不能抑制自生石英雏晶的生长,只有与高孔渗的开放环境相配合,流体运移频繁,硅质能被及时带出,自生石英雏晶的生长才能得到有效抑制.孔隙衬里绿泥石常与浊沸石伴生并不表明绿泥石的生成是产生浊沸石的条件,而是说明孔隙衬里绿泥石和浊沸石具有相似的形成条件,适量孔隙衬里绿泥石的存在具有指示并维持高孔渗的碱性成岩环境的意义,并预示浊沸石可能出现,而浊沸石的形成对压实作用的抑制和次生溶蚀孔隙的发育具有重要意义.     

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。     

砂岩中自生绿泥石的产状、形成机制及其分布规律

砂岩中自生绿泥有4种产状：颗粒包膜、孔隙衬里、孔隙充填和蜂窝状;3种成因类型：粘土矿物转化、物质的溶蚀结晶和富铁镁外来流体的渗入。时间形成顺序为：颗粒包膜绿泥石→孔隙衬里绿泥石→孔隙充填绿泥石;蜂窝状绿泥石的形成时间取决于外来流体的渗入时期。绿泥石的表面电荷特性受成岩流体pH的控制,并进而影响其产状。绿泥石的分布受铁镁物质的来源、孔隙流体性质、温度、砂岩的成分和结构控制,且不同产状的绿泥石具不同的空间分布规律,颗粒包膜绿泥石主要由沉积环境控制,孔隙衬里绿泥石由砂岩中富含铁镁的岩屑和黑云母等的分布约束,孔隙充填绿泥石受砂岩结构影响;蜂窝状绿泥石取决于外来流体的渗流特征。     

鄂尔多斯盆地环县-西峰地区延长组长9油层组自生绿泥石发育特征研究

本文以鄂尔多斯盆地环县-西峰地区延长组长9油层组为研究对象,利用钻孔岩心、薄片鉴定、扫描电镜等资料,对长9油层组砂岩储层中自生绿泥石的产状、成因及其与形成环境的关系进行研究。结果表明,自生绿泥石主要以孔隙的环边衬里形式出现,其沉淀作用发生在沉积期后而不是沉积阶段或沉积作用以前,其分布对应于辫状河三角洲前缘水下沉积环境。     

西湖凹陷花港组绿泥石成因及其对储层物性的影响

在西湖凹陷花港组储层整体低渗的背景下,优质储层的发育往往伴随绿泥石的富集。通过薄片观察、X衍射分析和扫描电镜及能谱分析等研究,认为研究区绿泥石呈黏土包膜、孔隙衬里和孔隙充填3种产出状态。黏土包膜为同沉积期铁镁物质絮凝吸附形成,成分复杂。孔隙衬里是绿泥石最主要的产出状态：Ⅰ类孔隙衬里绿泥石在早压实期前后由黏土包膜重结晶形成,单晶呈半自形片状,铁镁质量分数较低,排列杂乱;Ⅱ类孔隙衬里绿泥石在早压实期后由孔隙流体在洁净的颗粒表面结晶而成,单晶呈相对自形六方片状,铁镁质量分数较高,多垂直颗粒表面有序排列。孔隙充填绿泥石可细分为分散片状、书页状和绒球状,与溶蚀作用密切相关,单晶自形程度和铁镁质量分数均最高。黏土包膜绿泥石对储层物性的影响较小,但有助于衬里绿泥石的形成;孔隙衬里绿泥石难以缓解压实作用,但能够在一定程度上抑制压溶作用和有效地抑制早期石英加大,其中Ⅰ类孔隙衬里绿泥石由于连续性较好、排列杂乱、结晶较差和晶间孔复杂,对硅质胶结抑制作用明显,而Ⅱ类孔隙衬里绿泥石则相反,对硅质胶结的抑制作用有限;孔隙充填绿泥石仅充填较大原生粒间孔和粒间溶孔,对渗透率影响较小,仅在一定程度上减小了孔隙度。现今储层物性更多受控于储层砂岩的原始沉积组构以及相应的压实和溶蚀强度的改造过程,绿泥石的富集对优质储层具指示作用。     

储层砂岩中自生绿泥石对孔隙结构的影响——来自鄂尔多斯盆地上三叠统延长组的研究结果

通过对鄂尔多斯盆地陇东地区延长组10个砂岩样品的薄片分析、X射线衍射分析、扫描电子显微镜分析、物性分析和压汞分析,研究了这些砂岩中自生绿泥石含量与各种孔隙结构参数之间的关系。研究结果表明：①在孔隙度变化不大的情况下,随着自生绿泥石含量的增加,砂岩的渗透率降低,排驱压力和中值压力增加,与之对应的喉道半径显著减小,同时喉道均值和各种类型喉道的百分数也都显著降低。②自生绿泥石含量的增加可以改善喉道的分选性和非均质性,但这是牺牲了大喉道的数量来实现的。③砂岩中自生绿泥石含量的增加还会显著降低退出效率。因此,在孔隙度类似的前提下,以孔隙衬里方式产出的自生绿泥石含量的增加,会降低砂岩储层的质量并影响烃类开发的效果。     

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。     

鄂南延长组绿泥石环边与储集性能关系研究

绿泥石环边是碎屑岩地层中一种常见的现象,其产出状态与含量对储层储集物性有重要的控制作用。以鄂尔多斯盆地南部延长组为研究对象,通过铸体薄片、扫描电镜、背散射及能谱,对绿泥石的产出状态、形成机理、形成时间及对孔隙的保存机理进行深入研究,结果表明:(1)微咸水-半咸水的湖泊三角洲前缘沉积亚相、富黑云母的长石砂岩与绿泥石存在空间上的耦合;(2)绿泥石的形成时间不早于初始压实阶段,不晚于自生石英的出现;(3)绿泥石环边对自生石英的抑制主要是通过改变孔隙微区环境及占据颗粒表面空间,进而阻止自生石英在碎屑石英表面成核来完成的;(4)绿泥石环边中的晶间孔对延长组油藏来说,意义可能不大,但为以后酸性水的渗流提供了部分通道;(5)绿泥石环边对储层建设性的成岩作用主要表现为减缓了上覆地层的机械压实和对自生石英起到了一定的抑制。     

自生绿泥石对储集层质量影响的定量评价:以北部湾盆地涠西南凹陷涠洲组三段为例

为了定量研究自生绿泥石对储集层质量的影响,在限定控储因素前提下,通过常规岩心分析、扫描电镜、薄片鉴定、激光粒度分析和黏土矿物X衍射等资料,以北部湾盆地涠西南凹陷涠洲12-X油田古近系涠洲组三段碎屑岩储集层为例,探讨了自生绿泥石对石英次生加大、孔隙结构及储集层物性的影响,并提出了综合得分评价法,定量评价自生绿泥石对储集层物性的控制作用。研究结果表明,当溶蚀作用积极意义大于绿泥石沉淀的消极影响时,石英加大和方解石含量较高(7.3%)及自生绿泥石相对含量较低(20%～30%)的细砂"控孔喉"作用,等同于石英加大和方解石含量较低(2.4%)及自生绿泥石含量较高(30%～40%)的细砂,二者的"控孔喉"作用具有互补性。自生绿泥石的"控孔、控渗"作用与碎屑颗粒粒度、分选、胶结物及泥质含量等因素的"控孔、控渗"作用相互制约,存在互补性和差异性,绿泥石相对含量较低的中砂"控孔、控渗"作用等同于绿泥石相对含量较高的细砂(互补性);泥质含量较低的细砂岩中绿泥石"控孔、控渗"作用弱于泥质含量较高的细砂岩(差异性)。总之,在岩相一定的情况下,包膜或衬里状绿泥石与孔渗呈正相关关系,孔隙充填状绿泥石与孔渗呈负相关关系。     

鄂尔多斯盆地镇泾区块延长组长81储层成岩作用特征及其对储集物性的影响

鄂尔多斯盆地镇泾区块上三叠统延长组长81储层具有成分成熟度低,结构成熟度中等到好的特点,岩性以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主.长81砂岩属于特低孔特低渗储层,以次生溶蚀粒间孔为主要储集空间.目前储层正处于中成岩阶段A期,主要发育压实、胶结、溶解和交代4种成岩作用类型.机械压实作用是造成长81储层埋深小于2000 m砂岩...     

碎屑岩自生粘土矿物的沉淀作用及其对储层的影响——以川西坳陷上三叠统须家河组砂岩为例

粘土矿物是影响碎屑岩储层物性的重要因素.本文以川西坳陷孝泉-新场-合兴场地区上三叠统须家河组砂岩为例,应用铸体薄片、普通薄片、X射线衍射分析和扫描电镜分析,研究了在成岩过程中自生粘土矿物的沉淀作用及其对储层的影响.结果表明自生绿泥石对储层原生孔隙的保存和次生孔隙的发育有利,自生高岭石的含量反映了次生孔隙的发育程度,而伊利石对储层的影响是负面的.     

鄂尔多斯盆地华庆地区长6油层组砂岩成岩相及储层质量评价

本文借助于薄片分析、扫描电镜分析、阴极发光分析和物性分析等研究手段,以鄂尔多斯盆地华庆地区长6油层组低渗透砂岩的形成机制为解剖对象,通过对砂岩埋藏前组成、化学成岩作用和物理成岩作用的相对重要性、自生矿物组成、孔隙构成、物性与孔隙结构等研究,明确了主要成岩作用对储层的影响。在此基础上,结合沉积相的研究,选择骨架颗粒构成、自生矿物组成、物性、孔隙构成以及粒间体积等有关的15个成岩相定量评价参数,对华庆地区长6油层组低渗透砂岩进行成岩相的定量评价。结果表明：① 华庆地区长6油层组砂岩经历了较强的物理成岩作用和较弱的化学成岩作用,原生孔隙是主要储集空间,压实作用是孔隙度降低的最主要因素,其次为方解石的胶结作用;② 成岩相定量评价表明,弱胶结、强压实成岩相以及强方解石胶结、中-强压实成岩相的储层质量均较差,受北部物源区控制的绿泥石胶结、弱-中等压实成岩相具有较好的储层质量,建议作为今后的优选勘探开发区。     

Further research on chlorite rims in sandstones: evidence from the Triassic Yanchang Formation in the Ordos basin,China

Chlorite rims are the most common type of authigenic chlorite in sandstones, and attract particular attention because they are always found in high-quality sandstone reservoirs. This study researches chlorite rims in sandstones of the Chang 9 oil-bearing member of the Triassic Yanchang Formation in the Ordos basin, China. Using casting thin sections, a scanning electron microscope and porosity–permeability data, the following issues were addressed: (1) the formation stage of chlorite rims, (2) the relationship of chlorite rim formation to other diagenetic features, and (3) the relationship of chlorite rims with sandstone reservoir quality. From the results, the following conclusions can be drawn: (1) chlorite rims form during the A–B phase of eodiagenesis, (2) chlorite rims cannot enhance the mechanical strength of rocks and their ability to resist compaction, (3) the reason that chlorite rims inhibit quartz secondary enlargement is a change in pH and silica concentration leading to the cessation of quartz growth. However, chlorite rims have no relationship with the formation of later idiomorphic authigenic quartz; (4) chlorite rims cannot enhance the reservoir quality of sandstone, but can be an indicator of high primary intergranular porosity.     

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.     

层序界面对砂岩成岩作用及储层质量的影响——以鄂尔多斯盆地延河露头上三叠统延长组为例

砂岩成岩作用及储层质量是油气勘探的重要研究内容,不同地区砂岩成岩作用及储层质量的主要控制因素各不相同。本文以鄂尔多斯盆地东部延河露头剖面延长组长7上部—长4+5中部三角洲前缘—三角洲平原沉积为例,重点讨论三级层序界面（长16底）上下不同基准面半旋回中砂岩自生矿物、储集空间类型、储集性能和含油性差异及造成这些差异的原因。指出层序界面之下的下降半旋回中浊沸石和早期钙质砂岩结核的发育阻止了绿泥石等粘土矿物及自生石英和自生钠长石的发育,而界面之上的上升半旋回中因凝灰质不足以及地层温度较低造成浊沸石发育有限,加之受湖水影响较小而缺乏早期方解石胶结物,因而绿泥石等自生粘土矿物及自生石英和自生钠长石较为发育,并保留了一部分原生孔隙。层序界面及紧邻其上大规模发育的长16砂体成为流体运移的优势通道,是界面之上浊沸石、方解石胶结物及长石颗粒被酸性流体溶蚀形成次生孔隙的重要因素,也是石油的重要运移通道和储集体。     

Diagenetic reactions in reservoir strata and geochemical properties of pore fluid and its origin in Songliao Basin

The reservoirs of the SOngliao Basin are composed of typical unstable sandstones,with high percentages of volcanic fragments and feldspar,In the course of sedimentation and burying,a series of physical and chemical reactions took place between minerals and pore water and water-rock reactions and ion exchange caused changes in ion assemblage of pore water,Hydration-hydrolysis,dissolution and the albitization of feldspar made many ions free from their framework and inter into the pore water,and induced the precipitation of a large amount of authigenic minerals such as smectite and chlorite,During the diagenesis of sandstone.diagenetic reactions involved several stages with increasing depth,and so did the precipitation of authigenic minerals and the transformaiton of minerals.The migration of ions is related with the precipitation,transformation and dissolution of authigenic minerals.Thus,to deepen our study on sandstone diagenesis is an important link for the analysis of ion migration in the evolution of pore water ,the origin and evolution of pore water could be tracked in terms of the geochemistry of fluid inclusions in authigenic minerals.And the isotopic composition of the authigenic mineral calcite can provide its genetic information.     

阜东斜坡区齐古组自生绿泥石的赋存状态与影响因素

在野外剖面及岩心观察基础上,利用薄片鉴定、扫描电镜以及电子探针等多重手段,对阜东斜坡区齐古组砂岩储层中自生绿泥石的赋存特征和形成机制进行了详细的分析,为油气藏寻找以及开发方案的调整提供方向。结果表明,研究区齐古组储层砂岩中自生绿泥石在镜下呈现3种赋存状态：衬垫式、薄膜式和充填式,以衬垫式为主,相对应的储层物性较好;自生绿泥石为富铁绿泥石,凝灰质岩屑以及长石类矿物的溶蚀、黏土矿物之间的转化以及河流溶解的Fe所形成的絮状沉淀都为自生绿泥石的形成提供了重要的物质基础;粒径大的砂岩储层中流体流动性相对较好,有利于形成绿泥石大量发育的碱性环境;齐古组绿泥石的赋存状态一致,其含量不同对储层储集性能及敏感性有一定影响。     

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。     

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组重矿物的成岩作用

砂岩中重矿物在埋藏成岩环境中会发生溶蚀甚至形成新的重矿物胶结物。利用重矿物特征进行物源分析是鄂尔多斯盆地上三叠统延长组物源分析的最重要方法之一,但石榴子石、榍石和绿帘石这3种重矿物在成岩作用期间发生了明显的后生变化。研究表明,延长卡中石榴子石发生溶蚀形成粒内溶孔和刻面石榴子石,部分被方解石、绿泥石或硅质交代;见自生榍石晶体及榍石次生加大,且榍石的生长具有多期次性;见自生绿帘石晶体及绿帘石次生加大,部分绿帘石被绿泥石或硅质交代;相对稳定性强的石榴子石部分被溶蚀,而相对稳定性弱的碎屑状榍石、绿帘石并未见到溶蚀现象,这与以往研究中对于重矿物稳定性的认识是不一致的,希望能引起未来研究者的重视。