岩石学组成及其成岩演化过程对致密砂岩储集质量与产能的影响:以鄂尔多斯盆地上古生界盒8天然气储层为例

在岩心观察基础上,通过常规、铸体与荧光薄片镜下观察与定量统计,图像粒度与图像孔喉、毛细管压力、孔隙度与渗透率、流体包裹体均一温度测定,结合LA-ICP-MS碎屑锆石微区U-Pb定年等物源示踪成果,研究了鄂尔多斯盆地北部上古生界盒8段致密砂岩的类型与岩石学组成及其成岩演化过程对各砂岩孔隙结构、储集性能与产能的影响.结果显示:砂岩类型、岩石学组分及其原始物性特征主要受源区母岩性质的控制,其经历的成岩演化过程存在一定差异,后者决定了各砂岩孔隙发育特征、储集性能的优劣及产能的大小.石英砂岩与岩屑石英砂岩经历了复杂的多期成岩作用过程,前者的粒间溶孔和高岭石晶间微孔与微溶孔发育,其储集性能及含气性最好;后者较发育的绿泥石薄膜保存了较多的原生粒间孔,加之粘土矿物与凝灰质填隙物中大量晶间微孔与微溶孔较发育,其储集性能与含气性次之.高塑性岩屑砂岩与钙质胶结砂岩经历的成岩演化过程相对较简单,前者经历早成岩阶段强烈压实作用后大部分已成为低孔低渗、部分成为致密储层;碳酸盐胶结物是导致钙质胶结砂岩低孔、低渗-致密储层的主要胶结物,此类砂岩经历中成岩阶段A期之后,基本成为致密的非储层.研究成果对于深入理解致密砂岩成岩-烃类充注演化序列及致密化过程与机理,寻找天然气储层“甜点”均具有重要的理论意义与实际意义.      

鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储集层控制因素分析

同沉积期火山作用、物源条件、构造作用、气候条件、沉积作用及成岩作用,是控制鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储集层发育的主要因素。同沉积期火山作用提供的易溶火山碎屑组分（包括颗粒和凝灰质填隙物）,对区内中高渗次生溶孔型储集层的形成起决定性控制作用。盆地北部物源区巨厚的、富含中粗粒石英颗粒的风化母岩层集中剥露,是导致盆地内山西—石盒子期中粗粒砂质沉积物集中堆积、形成厚层砂岩沉积的主要原因。局部构造的控制主要表现为：奥陶系被下切较深的继承性洼陷,往往是河流长期作用的厚砂层发育区。气候因素主要通过影响母岩的化学风化作用强度来控制岩石的成分成熟度,盆地二叠系山西组煤系地层中石英砂岩的形成与该区二叠纪潮湿的气候条件有密切的关系。沉积控制包括沉积相带控制和沉积微相控制两方面,前者主要表现在对砂体分布的宏观控制上,后者主要表现为不同砂体微相的物性差异。成岩作用的控制是多方面的,主要分析了该区砂岩在成岩早期的碳酸盐矿物的充填交代和胶结作用对储集层致密化的影响,其形成可能与砂层长期处在近地表潜水面附近的暴露环境有关。