差异性成岩演化过程对储层致密化时序与孔隙演化的影响——以鄂尔多斯盆地西南部长7致密浊积砂岩储层为例

通过岩芯观察、常规薄片与铸体薄片显微镜下鉴定与定量统计,利用电镜扫描、图像孔喉分析、荧光分析、孔隙度与渗透率、毛细管压力测定,以及流体包裹体均一温度、激光拉曼成分测定,结合前期鄂尔多斯盆地西南缘长8—长6砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS微区U-Pb定年物源示踪研究成果,分析了鄂尔多斯盆地西南部上三叠统长7致密浊积砂岩类型及其骨架矿物成分对砂岩成岩作用、成岩产物与成岩演化过程的制约,讨论了差异性成岩演化过程对砂岩致密化时序、储层孔隙演化与储集质量的影响。结果表明:受源区母岩性质的影响,长7砂岩类型及骨架矿物成分及其含量存在一定差别,并在纵向上呈现出规律变化;砂岩类型及骨架矿物成分在很大程度上影响成岩演化过程,后者致使储层的致密化过程在时间上有先有后,最终导致长7各砂岩类型的孔隙演化和孔隙结构特征、储层储集质量及其在时空分布上的强非均质性。     

镇北-环县地区长4+5油层储层特征及其控制因素

对陇东镇北-环县地区延长组长4+5油层的储集砂体进行了储层岩石学、储层物性、孔隙结构及储层控制因素的研究,结果表明:该区砂岩以长石岩屑砂岩和岩屑砂岩组成;储层孔隙类型以粒间孔和溶蚀孔为主;孔喉组合以小孔隙-微细喉道为主,压汞实验表明孔隙结构较好,主流喉道半径较大。长4+5储层物性整体相对较好,孔隙度平均11.5%,渗透率平均1.47×10-3μm2。造成储层相对高渗的原因主要是沉积作用和成岩作用,沉积作用控制了砂体的展布,在河道主体部位发育相对高渗储层,砂岩粒径及砂体成分影响储集性能;有利的成岩作用控制了相对高渗储层的分布,中-弱压实、弱胶结的成岩强度,伴随强烈溶蚀的发生,是造成镇北-环县地区储层相对高渗的重要原因。      

雅布赖盆地新河组砂岩颗粒包膜特征

根据铸体薄片和扫描电镜观察,研究雅布赖盆地新河组砂岩颗粒包膜的赋存状态,分析颗粒包膜的成因及其对物性的影响。结果表明:雅布赖盆地新河组砂岩颗粒包膜为伊利石膜和蛋白石膜。伊利石膜具有充填状和环边状两种赋存形式,充填状伊利石膜由沉积作用形成的团块状蒙皂石转化而来,环边状伊利石膜由沉积作用形成的环边状蒙皂石转化而来。蛋白石膜来源于长石和火山岩岩屑溶蚀提供的硅质流体,沉淀在次生石英加大、次生长石加大、方解石胶结物等颗粒表面。环边状黏土膜发育的粒间孔全充填方解石,SiO_2流体含量过高,胶结物发育的粒间孔适宜蛋白石微粒沉淀。自生矿物的形成取决于成岩环境,颗粒包膜不能抑制次生石英加大和方解石沉淀而保护孔隙。含油气沉积盆地砂岩中普遍发育颗粒包膜。该结果可为研究区优质储层分布规律研究提供参考。     

鄂尔多斯盆地泾川地区延长组长81储层成岩作用与孔隙定量化研究

根据大量岩石铸体薄片观察、扫描电镜、X衍射以及常规物性等分析资料,详细研究了鄂尔多斯盆地泾川地区延长组长8₁段储层成岩作用及其对孔隙演化的控制作用。研究区储集砂体主要由岩屑长石砂岩组成,含长石砂岩、长石岩屑砂岩;储层以发育粒间孔和粒内溶孔为主;经历了复杂的成岩作用,主要为压实作用、胶结作用、溶蚀作用、交代作用以及破裂作用等;现今成岩阶段处于中成岩A期-B期的早期。成岩序列为压实作用→石英的次生加大、铁质、方解石、绿泥石薄膜式胶结等→长石和岩屑溶蚀→高岭石以及晚期孔隙充填式绿泥石、伊利石、含铁碳酸盐。对不同成岩作用在储集砂岩的孔隙生成和损失方面的定量评价研究表明,压实作用使孔隙度减小最多,平均为22.70%,早期胶结损失的平均孔隙度为6.07%,长石及岩屑颗粒的溶蚀作用增加的平均孔隙度为1.035%;晚期胶结损失的平均孔隙度为9.18%。正是上述多种成岩作用的改造,最终形成了研究区现今储层独特的孔隙特征,该研究对油气勘探具有更强的实用性与指导性。      

华庆油田长81 砂岩储层成岩相特征

在大量样品测试数据与图像的综合分析基础上,通过沉积环境和沉积框架下系统地定性分析与定量描述研究区长8₁
砂岩储层成岩环境、成岩作用类型、成岩阶段及演化模式,认为研究区长81 储层现今成岩阶段处于中成岩A 期—B期的早期;在
不同成岩期次的建设性与破坏性成岩作用过程中砂岩骨架颗粒的几何特征、压实过程中颗粒的错位现象、胶结作用以及次生孔隙
发育特征控制着储层孔隙演化,进而控制着储层物性和渗流特征。基于上述研究,以砂体胶结物类型与孔隙演化特征标定建设性
与破坏性成岩作用并划分出绿泥石衬边残余孔-溶蚀相、高岭石+伊利石胶结残余孔-溶蚀相、绿泥石胶结溶蚀相、伊利石胶结
弱溶蚀相、强压实-碳酸盐+伊利石胶结相5个成岩相组合单元。室内实验对成岩相单元的定性分析与定量描述具有一致性以及
与储层建设性与破坏性成岩作用演化的吻合性,有效地表征了成岩作用演化对砂岩储层的影响。      

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。      

渤海湾盆地车镇凹陷陡坡带沙河街组近岸水下扇低孔低渗储层成岩序列

根据大量岩芯、薄片、扫描电子显微镜(SEM)和镜质体反射率等储层资料,探讨了渤海湾盆地车镇凹陷陡坡带沙河街组近岸水下扇砂体岩石学特征、储层物性特征、成岩作用类型及其特征、成岩阶段与成岩序列、储层孔隙类型与次生孔隙发育特征,分析了低孔低渗储层中次生孔隙("甜点")的形成条件及控制因素。结果表明:车镇凹陷陡坡带沙河街组近岸水下扇砂体由岩屑质长石砂岩构成,在埋藏过程中,储层经历了压实、胶结、溶解和交代等成岩作用,现今储层埋深2 000~3 800m,储层处于中成岩阶段,总体上形成了低孔低渗储层;溶蚀作用对于改善储层质量起到了重要作用;主要在2 300~3 100m深度段的有机酸对长石颗粒的溶蚀以及形成的粒间和粒内孔隙不仅增加了储层孔隙度,而且提高了储层渗透率,改善了储层质量,孔隙度可达25%,渗透率达到50×10-3μm2,为油气富集高产提供了储集空间。总之,溶蚀作用及其形成的次生孔隙发育带对于预测有利储层是非常重要的。     

鄂尔多斯盆地合水地区长6储层成岩作用与有利成岩相带

鄂尔多斯盆地合水地区长6储层主要为长石岩屑砂岩,平均孔隙度8.68%,平均渗透率0.15×10-3μm2,属于典型的
低孔特低渗透储层。储层经历了压实作用、胶结作用、交代作用、溶蚀作用的改造,目前处于晚成岩阶段A期。在成岩作用研究的
基础上,通过大量的岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜等方法及测井曲线特征研究,进行了单井成岩相分析,进而编制成岩相平面分
布图。将研究区辫状河三角洲前缘砂体划分出4个成岩相带:压实相、碳酸盐胶结相、绿泥石膜剩余孔相和绿泥石膜剩余孔—长
石溶蚀相。其中,有利储层主要分布在主砂体的绿泥石膜剩余孔相和绿泥石膜剩余孔—长石溶蚀成岩相带上。根据试油资料,处
于该有利相带的井一般日产油大于10t/d。      

基于微米CT扫描成像实验及格子Boltzmann模拟方法的致密砂岩孔隙结构表征

采用微米CT扫描成像实验及格子Boltzmann模拟方法,对致密砂岩微观孔隙结构进行定性及定量表征。基于CT扫描成像实验灰度图像,分析致密砂岩孔隙类型、孔隙度、孔径分布及孔隙连通性特征;采用格子Boltzmann模拟(LBM)方法进行流动模拟,计算致密砂岩样品的渗透率。结果表明:致密砂岩有残余粒间孔、矿物溶蚀孔和微裂缝3种孔隙类型。Otsu双阈值算法能够有效分割基质相、孔隙相和黏土相。孔隙相的体积分数介于4.37%～8.77%,小于实测孔隙度,黏土相的体积分数介于6.44%～12.53%。孔径分布曲线为单峰形态,分布区间介于3～69μm,峰值介于10～15μm。黏土相能够提升致密砂岩的整体连通性,LBM方法模拟计算的渗透率与实测渗透率吻合很好。该结果对致密砂岩微观孔隙结构表征有参考意义。     

塔中—巴楚地区东河砂岩储层发育特征及其主控因素

东河砂岩是一套优质储集层和富油层,也是塔里木盆地重要勘探目的层系.以砂岩储层特征为基础,观察研究区岩心、镜下薄片,研究沉积相在空间分布规律.结果表明:研究区东河砂岩经历压实、石英次生加大、碳酸盐胶结和溶解等多种成岩作用,压实和胶结作用为导致孔隙度下降的主要因素;溶解作用对储层空间形成起建设性作用.塔中—巴楚地区东河砂岩储层特征差异明显,塔中地区储层物性较好,为中高孔中高渗储层,目前处于中成岩阶段AⅠ亚期;巴楚地区储层物性较差,为低孔低渗储层,目前处于中成岩阶段AⅡ亚期.研究区东河砂岩储层发育的主控因素为沉积环境和成岩作用,优质储层主要分布于颗粒成分较纯、泥质含量较低的前滨相及上临滨亚相地区.     

Discussion on origin of clay minerals in outcropped sandstone from Lower Cretaceous Chengzihe Formation and Muling Formation in Jixi Basin

Clay minerals in the outcropped sandstone from Lower Cretaceous Chengzihe Formation and Muling Formation in Jixi Basin were analyzed by X-ray diffraction. The results show that the clay minerals mainly consist of illite, kaollinite and illite/smectite, which can be divided into two types： kaolinite- and illite/smectite types. The outcropped sandstone occurred in middle diagenetic stage-A on the basis of the clay mineral composition. The development factor of the formation of kaolinite type clay mineral is caused mainly by the organic acid from the coal-bearing formation and nmdstone during the diagenesis process in Lower Cretaceous Chengzihe Formation and Muling Formation in the Jixi Basin. The weak hydrodynamic force of sedimentary facies made the sandstone leaching condition poor, which is the reason forming the aggregation of clay minerals of the illite/ smectite-and illite types.     

Discussion on origin of clay minerals in outcropped sandstone from Lower Cretaceous Chengzihe Formation and Muling Formation in Jixi Basin

Clay minerals in the outcropped sandstone from Lower Cretaceous Chengzihe Formation and Muling Formation in Jixi Basin were analyzed by X-ray diffraction. The results show that the clay minerals mainly consist of illite, kaollinite and illite/smectite, which can be divided into two types: kaolinite- and illite/smectite types. The outcropped sandstone occurred in middle diagenetic stage-A on the basis of the clay mineral composition. The development factor of the formation of kaolinite type clay mineral is caused mainly by the organic acid from the coal-bearing formation and mudstone during the diagenesis process in Lower Cretaceous Chengzihe Formation and Muling Formation in the Jixi Basin. The weak hydrodynamic force of sedimentary facies made the sandstone leaching condition poor, which is the reason forming the aggregation of clay minerals of the illite/smectite-and illite types.     

塔中地区东河砂岩的成岩作用和孔隙演化

塔中地区下石炭统巴楚组东河砂岩储层主要为一套滨海沉积成因的石英砂岩，其平均成分组成石英８３％，长石８％，岩屑９％、以两口井为例，应用阴极发光、扫描电镜、Ｘ射线衍射和图象分析等测试手段，研究了区内东河砂岩的成岩作用，认为影响砂岩储集性能的主要成岩作用是压实、胶结和溶解作用。方解石的胶结和溶解决定了储层具有良好的孔隙性，溶解形成的次生孔隙是砂岩的主要储集空间。恢复的东河砂岩的原始孔隙度为３８％，经历３个阶段孔隙演化后的岩芯薄片计点孔隙度平均为１４％，岩芯物性分析孔隙度平均为１７％。     

东营凹陷南坡古近系红层砂体储层特征及控制因素

东营凹陷南坡古近系孔一段和沙四下亚段发育以水上氧化环境为主的碎屑岩沉积.针对红层砂体储集特征,综合应用岩心、薄片、X线、压汞等资料,分析岩石学、成岩作用及储集空间特征,研究控制储层物性的主要因素.结果表明:红层砂体岩石成分以长石、岩屑为主,主要经历早成岩A期至中成岩A2期的成岩作用,原生及次生孔隙是主要储集空间.储层物性受沉积作用和成岩作用影响,其中沉积作用控制储层原生孔隙,成岩过程经历碱性和酸性的流体环境,早成岩B期溶蚀作用最强,形成大量次生孔隙.综合沉积相、成岩相及构造特征将红层砂体划分为高孔中高渗型、中孔中渗型、中低孔中低渗型和低孔低渗型等4类储层,明确优质储层的发育规律.     

不同物源体系致密储层微观结构特征及成因分析: 以陇东地区樊家川和南梁长6段为例

鄂尔多斯盆地致密油气资源丰富,其中陇东地区长6储层的发育受多物源体系的控制,成为当前研究热点,但目前对不同物源控制的砂体微观结构特征差异等缺乏深入了解,制约了该地长6储层的勘探与评价。通过铸体薄片鉴定、镜下观察、X衍射及恒速压汞分析等实验手段,开展了不同物源体系控制下的储层微观结构特征研究,对比分析了沉积微相对储层发育的影响,建立了对应的孔隙演化模型,并探讨了主要成岩作用对储层致密化的控制。结果表明:①喉道是控制储层渗透率的主要因素,北东部物源沉积区较西部物源沉积区的喉道发育状况更好,渗透率更高;②随着渗透率升高,受北东部物源控制的南梁地区半径大于0.50 μm的较大喉道对渗透率的贡献明显增加;③沉积微相是控制不同物源体系砂体物性的重要因素,受北东部物源控制的南梁地区的砂质碎屑流和浊流砂体物性均好于受西部物源控制的樊家川地区;压实作用是造成储层致密化的主要原因,受不同物源体系储层伊利石和绿泥石含量差异的影响,北东部物源沉积区压实减孔量(19.29%)小于西部物源沉积区(22.32%)。该研究成果对不同物源体系致密油的后期评价具有指导意义。      

鄂尔多斯盆地延长气田山西组致密砂岩储层特征

根据薄片鉴定、物性测试、压汞实验、X线衍射和扫描电镜分析等,研究鄂尔多斯盆地延长气田山西组致密砂岩储层特征.结果表明:延长气田山西组致密砂岩具特低孔低渗特性,储层的储集空间类型主要为碎屑颗粒内的粒内溶孔和粒间溶孔,次为裂缝.孔喉属细孔—微喉型,排驱压力大,孔隙结构差,孔渗相关性差.压实作用和胶结作用是导致砂岩致密化的主要因素,成岩作用早期的煤系地层有机酸性环境和成岩作用晚期的交代作用加速砂岩致密化,可溶性物质缺乏使得砂岩物性改善受阻.裂隙体系建立是改善储层物性的主要因素和转折点,使得溶蚀作用复强,溶蚀作用是储层优质化的"催化剂",能够提升储层储集油气能力.     

柴北缘冷湖地区古近系路乐河组成岩作用及有利成岩相研究

通过钻井岩心、铸体薄片、扫描电镜及测录井资料,对柴达木盆地北缘冷湖地区古近系路乐河组的成岩作用特征、成岩相类型及其有利成岩相进行了系统研究。结果表明:研究区储层成分成熟度和结构成熟度均较低,成岩作用类型复杂多样,主要发育压实作用、胶结作用、交代作用和溶蚀作用,成岩演化主体进入中成岩阶段B期。综合考虑各种成岩现象及特征、孔隙类型及沉积微相特征,将研究区储层成岩相划分为强压实致密成岩相、碳酸盐胶结成岩相、绿泥石薄膜胶结-粒间孔成岩相、不稳定组分溶蚀-次生孔成岩相4类。优质储集层的分布与成岩相类型关系密切,压实致密成岩相和碳酸盐胶结成岩相的储层物性普遍较差,多为致密储层,集中分布于扇三角洲平原河道翼、扇三角洲水下分流河道边部,而主要发育于扇三角洲前缘水下分流河道、河口坝中上部较厚砂体中的绿泥石薄膜胶结-粒间孔成岩相和不稳定组分溶蚀-次生孔成岩相的原生孔隙或次生孔隙发育,储层物性较好,利于油气富集,为研究区储层的有利成岩相。      

渤中凹陷深层特低孔特低渗砂砾岩储层储集空间精细表征

利用自动矿物定量识别系统（QEMSCAN）、二维大尺寸背散射图像拼接技术（MAPS）、多尺度微米CT、铸体薄片、恒速压汞等实验技术,对渤中凹陷深层孔店组特低孔特低渗砂砾岩储层的储集空间进行了二维、三维多尺度精细表征,并系统研究了砂砾岩储层渗流能力影响因素。实验结果显示,研究区砂砾岩孔隙毫米-微米-纳米级多尺度连续分布,孔隙度相对大的储层,孔径分布范围较宽,储层粒间原生孔、粒间溶蚀孔等大孔隙占比较高,粒内溶蚀孔、晶间孔占比较低。基于三维孔喉网络模型,孔隙主要半径分布区间为1.5~60 μm,喉道半径分布在0.5~8.0 μm之间,孔喉连通性的分布形态有条带状、连片状、孤立状,储集性较好的储层孔喉在三维空间多为连片状,渗透率相对较差的储层孤立状的大孔较多。孔隙型储层的渗透率与孔喉形态、喉道半径、配位数等参数密切相关。裂缝明显改善了砂砾岩的物性,也为酸性流体对储层的溶蚀提供了有效通道,导致溶蚀孔隙相对发育。综合研究认为,渤中凹陷深层砂砾岩储层的渗流能力受裂缝发育程度、孔喉连通性双重控制,储层中黏土矿物和碳酸盐矿物胶结对孔隙结构、储层渗流能力有重要影响。