东营凹陷下第三系深部碎屑岩储层次生孔隙垂向分布及成因分析

东营凹陷下第三系埋深大于 30 0 0 m的深部碎屑岩储层普遍发育 2～ 4个次生孔隙带 ,Φ=10 %～ 30 % ,K=0 .1× 10 - 3μm2～ 30× 10 - 3μm2 ,为中孔低渗低孔低渗油气储层。综合有机质热演化过程、成岩作用和构造断裂等分析 ,认为东营凹陷埋深大于 30 0 0m碎屑岩地层中 ,第一、二个次生孔隙带埋深在 30 0 0 m～ 390 0 m之间 ,其形成主要与有机质成熟过程释放有机酸对长石等颗粒的溶解有密切关系 ,在深大断裂附近储层同时受到大气淡水的影响 ,而深陷带包裹于暗色泥岩中的浊积砂岩的次生孔隙发育情况还与泥质岩异常压力带有关 ;第三个次生孔隙带埋深一般为 390 0 m～ 430 0 m,主要成因于粘土矿物转化造成的还原环境 ,同时受到硫酸盐热化学氧化还原反应的影响。这三个次生孔隙发育带对储集油气有效。第四个孔隙发育带埋深在 470 0 m以下 ,主要是构造成因的微裂缝 ,较难成为有效的油气储层。     

砂岩储层次生孔隙形成机制的研究进展

砂岩中次生孔隙的形成与长石在埋藏成岩过程中溶解或转化密切相关,形成有丰富的可溶矿物、酸性流体和水、有利的迁移条件。通过对砂岩中长石溶蚀的研究发现,相比钙长石和钠长石,钾长石的溶解速率最慢,也是次生孔隙得以保存的最主要矿物。而对于长石溶蚀的酸性流体来源中CO2主要来源为:是大气水中溶解的CO2、有机酸脱羧酸形成的CO2以及碳酸盐分解;有机酸的来源主要为:有机质热演化过程中形成的短链酸,泥质转变而来以及烃类氧化反应所产生。     

松辽盆地北部深部储层的次生孔隙发育机制和控制因素

本文对研究区内的次生溶孔的形成机制和控制因素进行了探讨:1.次生格架颗粒溶孔和粒间溶蚀扩大孔的形成机制:一是主要与沉积间断,即表生期地表淡水渗入有关的溶蚀作用机制;另一种是与埋藏期泥岩中有机质成熟作用有关的格架颗粒溶孔发育的机制.2.浊沸石溶孔的形成机制:有机质进入高成熟阶段,烃类热裂解造成孔隙水的pH值降低,并产生少量二氧化碳,导致浊沸石的溶解.沉积间断的存在和土壤化作用、泥岩中有机质的丰度和干酪根类型是控制次生孔隙发育的主要因素.据此对储层进行了区域性评价。     

东濮凹陷深部次生孔隙成因与储层演化研究

东濮凹陷油气储层埋藏深、总厚度大、次生孔隙发育。据物性剖面和成因研究,由浅至深(1800->5000m)次生储层可划分三带:(1)SA带──表现为有机酸(尤双羧酸)及碳酸对碳酸盐胶结物及骨架长石颗粒的溶蚀;(2)SB带──碳酸对碳酸盐胶结物的溶蚀和异常高压保护;(3)SC带──异常高压保护及无机酸对胶结物的溶蚀。研究表明,高压流体及无机酸(H₂CO₃和H₂S)对东濮凹陷深部储层的形成具有重要意义。     

影响深层碎屑岩次生孔隙发育的因素：冀中坳陷与塔里木盆地实例…

在一个含油气盆地内，随着勘探程度的提高，深层作为新的油气勘探领域越来越引起人们的关注。深层碎屑岩储层储集空间类型以次生溶蚀孔为主，被溶解物质往往是碎屑岩原始沉积的骨架颗粒和早期化学胶结物。塔里木三叠系砂岩以岩屑砂岩为主，其中碳酸盐胶结物含量为５－３５％；冀中下第三系砂岩以长石砂岩为主，并含有丰富的碳酸盐胶结物；这些物质为晚期溶解形成次生溶蚀孔隙提供了丰富的物质基础。     

准噶尔盆地西北缘二叠系碎屑岩次生孔隙发育控制因素

二叠系碎屑岩储集层是准噶尔盆地西北缘地区重要的勘探层位,埋藏深度大,研究其次生孔隙分布及其控制因素是研究区储集层研究的一项难点。利用岩芯、铸体薄片、荧光薄片、扫描电镜、黏土矿物等资料,结合沉积相、构造演化及有机质演化特征,对二叠系碎屑岩次生孔隙发育控制因素进行了研究。研究结果表明:二叠系碎屑岩除发育原生粒间孔外,还发育颗粒溶孔、胶结物溶孔及裂缝等次生孔隙。颗粒溶孔、碳酸盐及沸石胶结物溶孔主要受烃源岩热演化产生的有机酸及大气淡水无机酸作用的范围、规模控制。无机酸成因的溶孔主要发育于不整合面和断裂发育的盆地边缘区域,有机酸成因的次生孔主要发育于紧临烃源岩的盆地中部区域;裂缝主要是在构造挤压应力作用下产生,受构造应力大小、岩性粒级及杂基含量控制,主要分布于西北缘逆冲断裂带内低杂基含量的砂砾岩中。平面分布上,西北缘二叠系碎屑岩储集空间类型在盆地边缘以原生粒间孔为主、其次为无机酸成因的溶蚀孔及裂缝;向盆地中部过渡为有机成因的溶孔为主,原生粒间孔次之的储集空间组合。结合研究区沉积相展布、胶结物分布、构造特征及有机质演化特征,指出盆地中部的扇三角洲前缘区带,浊沸石胶结物发育,靠近烃源岩,处于三期有机酸运移的上倾方向,是有利的浊沸石溶蚀孔隙发育区带。     

大气淡水在碎屑岩次生孔隙中的作用

碎屑岩储层次生孔隙发育带的预测是油气勘探中寻找优质储层的一项重要内容,特别是对深层致密碎屑岩储层。碎屑岩储层次生孔隙的形成机理众多,大气淡水淋滤不稳定矿物形成的次生孔隙,由于后期成岩作用强烈改造而缺乏明显识别标志,在储层预测中并没有引起足够重视。本文通过国内外的一些实例,结合实验模拟水岩反应,研究大气淡水在同生—早成岩阶段和表生成岩阶段对碎屑岩储层的淋滤作用。研究结果表明碎屑岩储层中的次生孔隙与大气淡水有着密切的关系,大气淡水与不稳定矿物的反应主要发生在开放或半开放的成岩体系中,反应产物能够被及时带出,促使了水岩反应的持续进行和储集空间的增加。利用层序地层学,结合储层岩石学特征可以很好地预测由大气淡水淋滤形成的次生孔隙发育带。     

大气淡水在碎屑岩次生孔隙中的作用

碎屑岩储层次生孔隙发育带的预测是油气勘探中寻找优质储层的一项重要内容,特别是对深层致密碎屑岩储层。碎屑岩储层次生孔隙的形成机理众多,大气淡水淋滤不稳定矿物形成的次生孔隙,由于后期成岩作用强烈改造而缺乏明显识别标志,在储层预测中并没有引起足够重视。本文通过国内外的一些实例,结合实验模拟水岩反应,研究大气淡水在同生—早成岩阶段和表生成岩阶段对碎屑岩储层的淋滤作用。研究结果表明碎屑岩储层中的次生孔隙与大气淡水有着密切的关系,大气淡水与不稳定矿物的反应主要发生在开放或半开放的成岩体系中,反应产物能够被及时带出,促使了水岩反应的持续进行和储集空间的增加。利用层序地层学,结合储层岩石学特征可以很好地预测由大气淡水淋滤形成的次生孔隙发育带。     

准噶尔盆地腹部深埋储层次生孔隙成因机理研究

准噶尔盆地腹部勘探目的层埋深大,一般在5 500～6 000 m左右,属于深埋储层。在对大量薄片分析鉴定的基础上,运用扫描电镜、阴极发光和X衍射粘土分析等手段,对研究目的层的孔隙类型和成因机理进行了研究。研究发现孔隙类型以次生溶蚀孔隙为主。中晚侏罗世发育的车莫古隆起导致非持续埋藏的成岩背景,由于中途开启地层抬升暴露,酸性大气淡水对粒间方解石胶结物淋滤溶蚀,产生次生溶孔;白垩系之后再度埋藏发生有机酸内幕溶蚀作用。由于地层抬升剥蚀导致成岩阶段滞后,勘探目的层现今处于晚成岩A1亚期是次生孔隙保存的重要条件。     

影响渤南洼陷深部储层次生孔隙形成的因素及其作用

许多因素、作用对于沉积盆地这个巨大的化学反应器而言,可能是同时发生、协同作用,或某一参数占主导。本文系统地分析了影响渤南洼陷深部储层的因素和作用:岩石的组构、地温场、异常高压和沉积作用、成岩作用、构造作用及地震作用等。     

东营凹陷碎屑岩储层长石溶蚀、Al迁移富集特征

成岩作用过程中骨架颗粒长石的溶蚀淋滤是碎屑岩储层形成次生孔隙的重要作用。长石在溶蚀反应中Al元素的活动性最低,只有在流体动力较强的条件下Al才发生迁移作用,长石溶蚀反应中高岭石的形成与分布受控于Al的迁移富集能力。因此研究成岩元素Al在流体中迁移富集特征对于储层评价具有重要意义。运用铸体薄片、扫描电镜以及粉晶衍射等分析测试技术,对东营凹陷碎屑岩储层的成岩特征进行了研究,结果在镜下可见研究区长石溶蚀以及Al的迁移富集特征明显。通过斜长石溶蚀形成高岭石的化学反应方程式,对比反应前后斜长石含量的变化,对河140井2 9213~2 9258 m深度段的砂岩进行了理论高岭石含量的计算。这种理论计算结果和实际形成高岭石含量曲线的差异,说明相对开放体系里长石溶蚀产物Al发生了微观的迁移富集作用。通过研究牛庄凹陷砂岩夹层中高岭石的含量分布特征,发现在砂泥岩界面靠近砂体一侧出现高岭石的富集,说明长石溶蚀产物Al在一定的流体动力条件下发生了迁移富集。研究区储层中长石溶解后形成高岭石,且其分布基本上受流体活动活跃的砂/泥岩界面位置和岩石物性控制。以钠长石和钾长石溶蚀形成高岭石和石英为例,对成岩反应前后岩石的体积变化进行了理论计算,结果表明如果长石溶解产物Al没有发生较大尺度的迁移,那么长石溶蚀后几乎相等体积的次生矿物将会沉淀充填孔隙。对于碎屑岩储层,次生孔隙发育的岩相学特征只能说明砂岩骨架颗粒发生了溶蚀作用、引起了孔隙重新分布、增加了砂体的非均质性,不足以说明砂岩孔隙度是否会真正提高。同时高岭石含量不能作为有效次生孔隙发育的标志,只有在Al发生迁移净输出之后,才能真正提高储集层的物性。     

深部优质储层成因机理——以准噶尔盆地阜东斜坡区侏罗系三工河组碎屑岩储层为例

阜东斜坡区侏罗系三工河组3 600~4 300m内存在平均孔隙度12.7%、平均渗透率12.2mD的优质碎屑岩储层。为了探明其成因机理,通过岩心观察和扫描电镜等技术手段分析了1 232个储层样品,确定了其沉积环境特征、岩石和孔隙类型,并通过GC-MS分析了13个烃源岩样品的地球化学特征。结果表明,研究区地层发育于辫状河三角洲-湖相体系,岩性主要包括中砂岩、粗砂岩和细砂岩,砂岩以长石砂岩和长石岩屑砂岩为主,结构和成分成熟度低;孔隙以原生粒间孔、粒内溶孔和粒间溶孔为主。烃源岩中有机质属于Ⅱ2-Ⅲ型,处于低成熟-成熟阶段,正在大量生成乙酸和乙二酸。溶蚀作用是深部优质储层发育的根本原因,烃源岩中有机质热解排出的有机酸溶蚀了长石颗粒,形成了大量的次生孔隙,从而改善了储层物性;其溶蚀产物高岭石在深部优质储层段的大量发育,为溶蚀机理提供了有利的证据。     

济阳坳陷陡坡带深层砂砾岩体次生孔隙成因机制探讨

从岩芯、薄片、扫描电镜以及FMI成像测井等资料分析发现,济阳坳陷陡坡带深层砂砾岩体储层次生孔隙发育,大量发育的次生孔隙不仅增大了储层的有效储集空间,更重要的是改变了储层的孔隙结构,使储层孔喉增大,大大提高了储层的渗透性能。研究认为长石、岩屑、碳酸盐和硫酸盐等酸性组分的溶蚀以及构造运动是深层次生孔隙形成的主导因素。垂向上存在两个次生孔隙发育带,对应深度范围从上至下依次为3450～3850 m和4075～4550 m。其主要形成机理有：①有机质热演化过程中产生的酸性流体的溶蚀作用;②去石膏化和去白云化以及硫酸盐热化学作用;③异常高压加速有机质热演化和对已形成孔隙的保护作用;④构造作用、脱水收缩作用等。     

碎屑岩储层矿物溶解度与溶蚀次生孔隙形成机理研究进展

砂岩储层中溶蚀次生孔隙的形成与碎屑岩骨架颗粒在地质流体中的矿物的溶解度密切相关。本文从温度、压力、p H值、有机酸等方面描述了石英、长石、碳酸盐矿物的溶解度特征,指出矿物溶解度和溶解组分的平衡分布主要依赖于地层温度和孔隙流体的p H值,而地层温度和p H值则通过改变地层水中络合物的形式与含量、CO2-3、HCO-3与CO2的相对含量控制着矿物溶解度。受控于温度、压力、p H值的储层流体作用于矿物,可导致不同矿物溶蚀次生孔隙形成机理具有明显的差异。在未来的研究中,应注重根据实际储层的温度、压力、流体等地质环境条件,结合储层岩石中的矿物组成进行实验模拟和数值模拟,以建立矿物溶解度与次生孔隙特征之间的定量关系。     

深层碎屑岩自生矿物成因机理及其对储层物性的影响——以渤海歧南断阶带侏罗系为例

自生矿物特征和成因机理对深层碎屑岩储层物性具有重要影响。以渤海海域歧南断阶带侏罗系为例,通过岩心、薄片、扫描电镜、电子探针、同位素、包裹体、X衍射分析等技术手段,对研究区侏罗系深层碎屑岩储层自生矿物的类型、特征、成因机理及对优质储层发育的控制作用进行研究。结果表明：研究区侏罗系碎屑岩属于中孔-低渗储层,非均质性强;主要自生矿物类型为硅质矿物、碳酸盐矿物、黏土矿物3类;早期形成的硅质石英衬垫和碳酸盐胶结物控制了孔隙的发育和演化,沿颗粒表面分布的早期硅质石英衬垫有效抑制了后期石英加大生长,并增强了岩石的抗压能力,有利于原生孔隙保存;早期碳酸盐胶结物增强了储层抗压实能力,并为后期储层遭受溶蚀形成溶蚀孔提供了物质基础,有利于高孔隙储层形成;黏土矿物控制了储层渗透率差异,储层渗透率与自生高岭石体积分数呈正相关性,较高渗透率储层分布于侏罗系中段高岭石富集带内。研究区侏罗系碎屑岩发育原生孔隙体积分数高、微晶石英衬垫发育的Ⅰ类有利储层和粒间溶蚀孔隙较发育、具显著表生成岩作用特点的Ⅱ类有利储层,二者孔隙演化存在明显差异。Ⅰ类有利储层主要受早—中成岩期微晶石英衬垫抗压实作用控制,浅层和深层均可发育高孔隙储层;Ⅱ类有利储层主要受表生期风化淋滤作用控制,可在风化壳附近形成优质储层,整体上Ⅰ类储层物性优于Ⅱ类。     

测井资料评价次生孔隙的方法、原理及实例

结合高邮凹陷地区实际地质情况,在地质、地震及岩芯分析的基础上,对次生孔隙的成因机制从测井角度进行了分析讨论。主要从以下几方面研究1)利用整个井段的声波测井资料可以识别成岩阶段,划分次生孔隙发育的起始层段;2)分析利用声波孔隙度与密度、中子孔隙度差值求取次生孔隙度的适用条件和范围,依条件的不同进行方法的选取;3)利用声波-电阻率幅度差法量化烃源岩中有机质含量,分析有机质经过热解后产生的有机酸对砂体产生的溶蚀作用,判断由此导致的次生孔隙发育请况;4)利用声波时差辨识异常高压层段,分析次生孔隙的发育和保存。以上方法经过实例验证,效果明显。     

Mechanism of Secondary Pore Formation and Prediction of Favorable Reservoir of Paleogene in Jiyang Sag,Eastern China

Jiyang (济阳) sag is an oil rich basin,consisting of Huimin (惠民),Dongying (东营),Zhanhua (沾化),and Chezhen (车镇) depressions.The elastic rock of Paleogene has undergone early and middle diagenetic stages and now the main clastic reservoir is in the middle diagenetic stage.Primary and secondary pores are developed in Paleogene sandstone,the latter is generated from the dissolution of feldspar and calcite cement in rocks owing to the organic acid from the maturated source rock,but the materials dissolved are different in different depressions.The reservoir secondary pores of Dongying depression are generated from the dissolution of calcite cement,the ones of Zhanhua and Huimin depressions from the dissolution of feldspar,the secondary pores of Chezhen depression from the dissolution of feldspar in upper section,and the dissolution of calcite cement in the lower section of Paleogene,respectively.The secondary pores are developed in two depths and the depth goes down from west to east,from south to north in Jiyang sag.The major controlling factors for secondary pore development are maturity and location of source rock.Lastly,the favorable reservoirs are evaluated according to reservoir buried depth,sedimentation,and diagenesis.The reservoir with high quality is located in the northern and central parts in Dongying depression; there are some good reservoirs in Gndao (孤岛),Gudong (孤东),and Gunan (孤南) areas in Zhanhua depression,and the favorable reservoirs are located in the north steep slope and the south gentle slope of Chezhen depression and central uplift,south gentle slope of Huimin depression.     

川西裂缝性致密碎屑岩气藏高渗区成因机理及预测

川西深层上三叠统须家河组二段致密碎屑岩气藏非均质性极强,裂缝网络与相对优质储层叠加形成的高渗区分布预测是钻井获得高产稳产的技术关键。通过地表露头调查、钻井资料统计分析及地震地质综合研究,剖析了高渗区地质成因机理,认为在砂岩及岩性相变带、相对薄层及地层厚度突变带、优质储层发育区、强构造褶皱变形区、断裂附近等易于形成裂缝及高渗区。通过高渗区储层测井及波阻抗特征、地震响应特征对比分析、模型正演等方法,建立了“杂乱弱反射”地震暗点识别模式,利用吸收处理、像素成像、三维可视化等地震技术手段,预测了高渗区分布,解释了各高渗区地质成因,钻井验证了预测结果。     

The Exploration Status and Research Advances of Deep and Ultra-Deep Clastic Reservoirs

In recent years, with increasing demand for oil and gas, and advances in exploration methods, deep and ultra-deep (5 000~8 000 m) clastic reservoirs have become a new domain for oil and gas exploration. Research on deep and ultra-deep clastic reservoirs began in the 1970s and has achieved a series of major findings. Under the typical tectonic setting and sedimentary environment of basins in China, deep and ultra-deep clastic reservoirs, having experienced long-term burial, compaction, and dissolution, generally possess good physical properties and have become effective reservoirs. Therefore, the main controlling factors on the formation of such reservoirs have become the focus of research on deep and ultra-deep clastic rocks. Previous studies in this field have made the following findings. ①Dissolution is a general mechanism for the formation of effective deep and ultra-deep clastic reservoirs. Specifically, the organic and inorganic acids generated by organic matter maturation act to dissolve soluble carbonate cement components such as feldspar and lithic fragments, forming secondary pores. ②The lower the geothermal gradient and weaker the intensity of diagenesis, the slower the decrease in sandstone porosity. Thus, the process of long-term early stage shallow burial and rapid late-stage deep burial is conducive to the preservation of primary porosity. ③Anomalous pressure can delay the compaction of rock, inhibiting the expulsion of organic acids that are favorable for the generation of secondary pores in deep and ultra-deep reservoirs. ④Gypsum layers can slow the process of diagenesis, forming dual sealing by physical properties and pressure. This is conducive to the preservation of porosity in sandstone located below the gypsum layer. ⑤Clay film (e.g., chlorite film) also plays an important role in preserving the porosity of deep and ultra-deep clastic reservoirs. ⑥The formation of effective reservoirs also can also be influenced by the factors of diagenetic compaction, early hydrocarbon filling and clastic particles composition. Geologic research on deep and ultra-deep reservoirs should focus on reservoirs on land as this will strengthen our understanding of offshore reservoirs, especially in deep waters. Moreover, further innovation in theory and technology of oil and gas exploration are required.     

近源湖盆砂砾岩储层次生溶孔成因探讨——以查干凹陷祥6井区为例

查干凹陷祥6井区砂砾岩储层发育蜂窝状次生溶蚀孔隙。通过对岩石薄片、阴极发光薄片及扫描电镜分析,结果表明,该孔隙主要由钙长石颗粒及碳酸盐胶结物溶蚀形成,少量长英质岩屑及石英颗粒边缘也有溶蚀迹象。荧光薄片及包裹体测温证实存在两期胶结作用,结合研究区热演化史研究结果,成岩演化规律与该湖盆主要发育的两期生烃历史、两期构造抬升剥蚀相对应。主要的成岩演化序列:压实作用为主(初次深埋)→长石颗粒大量溶蚀,少量石英次生加大,局部成藏(初次生烃)→第一期胶结(第一期构造抬升剥蚀)→第一期胶结物溶蚀,蜂窝状次生溶孔发育,局部成藏(再次深埋,二次生烃)→第二期胶结物胶结,少量石英质颗粒溶蚀(第二期构造抬升剥蚀)。