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。     

深部碎屑岩储层次生孔隙发育机理研究进展

从深部碎屑岩储层次生孔隙的溶蚀机理、溶蚀矿物的种类、影响因素3个方面总结了近年来深部储层次生孔隙的研究成果.深部储层次生孔隙的发育受众多因素影响,异常高压、断裂发育、深部热流体活动、流体交换等都会对次生孔隙的发育产生有益的影响.提出了应该重视深部与中浅层物理化学性质的差别,综合系统地研究深部碎屑岩储层次生孔隙的成因与分布,特别是模拟高温高压条件下矿物溶蚀和沉淀的机理及其影响因素,全面突破深部储层次生孔隙理论,指导勘探开发.     

pH值对长石溶解度及次生孔隙发育的影响

本文从长石溶解反应的机理及各离子形态在溶液中分布的热力学角度出发 ,论述了pH值对三个长石端员及高岭石在流体中溶解度的影响。在此基础上 ,进一步探讨了流体酸碱度对长石向高岭石转化和次生孔隙发育程度的制约 ,并提出了衡量次生孔隙发育程度的参数———转化系数D。     

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。     

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。     

塔里木盆地柯坪地区下二叠统的成岩作用及次生孔隙

位于塔里木盆地西北缘柯坪地区的二叠系是该区可能的储集体。对这套岩系的成岩作用和孔隙的研究尚属首次.笔者通过多种分析手段,发现和论述了该区下二叠统碎屑岩的十多种成岩作用,列举了六种识别次生孔隙的有用标志,强调溶解作用在形成次生孔隙中的重要作用,并建立了成岩模式。     

博兴洼陷沙四上亚段滩坝砂岩次生孔隙形成机制

根据砂岩铸体薄片、扫描电镜、地层压力分析,研究了博兴洼陷沙四上亚段滩坝砂岩次生孔隙的形成机制.研究表明博兴洼陷地层中的上升流为滩坝砂岩次生孔隙的形成创造了条件,硅酸盐和碳酸盐矿物在CO2和有机酸作用下的溶蚀是次生孔隙形成的主要因素,黏土矿物的转化也为次生孔隙的发育做出了贡献.在构造高部位碳酸盐胶结程度较低或断层较发育的区域次生孔隙较发育,在构造高部位侧翼的厚层滩坝砂岩次生孔隙也较发育.依据次生孔隙的结构特征、胶结物的性质和产状、碎屑颗粒的性质将博兴洼陷滩坝砂岩划分为4种成岩相:其中不稳定碎屑溶蚀成岩相控制的区域次生孔隙最为发育,可成为较好的油气聚集区;碳酸盐胶结和压实-溶蚀成岩相控制的地区次生孔隙发育次之,但也可以成为油气聚集区;压实成岩相基本不具储集性能.     

查干凹陷早白垩世碎屑岩储层成岩作用及孔隙演化

在对大量薄片和岩心观察分析基础上,结合扫描电镜和全岩分析、 X衍射粘土分析、 包裹体测温等手段,对查干凹陷碎屑岩储层的成岩作用和孔隙演化进行了研究。结果表明: 研究区碎屑岩储层主要为低成分成熟度、 低结构成熟度的长石岩屑砂岩,成岩作用呈现“强压实、 强胶结、 弱交代、 弱溶蚀“的“两强两弱”特征;成岩阶段主要处于中成岩A期,局部达中成岩B期至晚成岩期。两期胶结主要发生在苏二早期和乌兰苏海时期,中浅层（<2 500 m）较低孔隙度主要由于强压实和早期致密胶结所致;较高孔隙度是由于原生孔隙保存较好,长石及碳酸盐胶结物的溶蚀作用导致孔隙度增大。深层碎屑岩储层（>2 500 m）较低孔隙度除压实作用外,碳酸盐致密胶结是主因;较高孔隙度则为早期酸性溶蚀叠加晚期碱性溶蚀产生次生孔隙为主。晚期碱性溶蚀发生在油气充注之后,为无效溶孔。     

影响碎屑岩天然气储层物性的主要控制因素

碎屑岩天然气储层，尤其是埋藏历史较长、埋深较大的致密碎屑岩天然气储层物性的控制因素比较复杂，本文通过对我国中新生代主要含气盆地的碎屑岩储气层埋藏历史和成岩阶段与孔隙度关系的研究，提出了按产状将碎屑岩储层孔隙分为粒间孔、粒间溶孔、组分内孔隙和裂隙四种类型的划分方案，分析了各类孔隙对砂岩孔渗性的贡献。从碎屑颗粒物理性质和化学性质；砂岩中泥质杂基和自生粘土矿物；沉积速度与埋藏历史；碎屑岩粒径和分选程度；泥质岩成岩作用；构造背景和构造运动以及镜质体反射率和有机质成熟度等方面讨论了它们对碎屑岩天然气储层物性的控制机理。     

柴达木盆地柴西南区碎屑岩储层形成的主控因素分析

运用大量的岩矿分析测试资料系统地研究了柴达木盆地柴西南区碎屑岩储层性质的控制因素,指出沉积环境、岩石学特征、埋藏成岩史、异常高流体压力和盐湖水介质环境是控制储层成岩演化和储集性质的主要因素。该区广泛发育的三角洲平原和前缘的分流河道及滨湖砂坪微相砂岩是优质储层发育的基本条件。储层碎屑组分中的塑性颗粒含量和粒径是储层性质的重要控制因素;成岩作用是储层性质的决定性因素,其中压实作用对储层性质的影响最大,胶结作用仅在局部地区成为重要的控制因素,溶蚀作用的影响是比较有限的。而储层的压实作用主要受储层岩性、成岩胶结强度、埋藏史和地层流体压力等4个因素的控制。岩性是通过储层中塑性岩屑含量随粒径的变化以及不同粒级的储层具有不同的抗压性等两方面表现出来的,成岩期胶结物的发育可以使储层的压实作用明显减弱,埋藏史可以造成储层性质的较大差异,而高压地层流体压力可以有效地抑制压实作用的进行。     

山东桩海地区中生界碎屑岩储层特征及其控制因素

采用岩芯观察、薄片鉴定、扫描电镜分析及X-衍射分析等手段,对桩海地区中生界碎屑岩储层的成岩作用、储集空间和控制因素进行了研究。结果表明,桩海地区中生界碎屑岩储层经历了强烈的压实压溶作用和胶结交代作用、多期次的溶解作用和裂缝形成作用;成岩作用阶段可划分为早成岩B,中成岩A1,A2 和中成岩B期。储集空间以溶解孔隙和裂缝为主,裂缝主要有构造裂缝、压实裂缝和解理裂缝;溶解孔隙主要有长石溶解孔隙和碳酸盐胶结物溶解孔隙,其成因主要与大气降水溶解作用和沙河街组、东营组有机质演化过程中形成的有机酸溶解作用有关。桩海地区中生界碎屑岩储层的控制因素主要有沉积作用、成岩作用和构造作用。沉积作用控制了碎屑岩杂基、分选、磨圆等结构特征,进而控制了原生孔隙结构,为后期溶解作用的形成奠定了基础。断层和不整合面作为流体运移通道为溶解作用提供酸性介质,断层和不整合的规模越大对碎屑岩储层物性的控制作用越明显,距离断层和不整合面越近的储层物性越好。溶解作用受沉积作用和构造作用的控制,在原始孔隙结构好、压实作用和早期胶结作用弱以及裂缝发育的地区,溶解作用强烈、次生孔隙发育、储层物性好。在沉积作用、成岩作用和构造作用的综合控制下,中生界顶底及内部不整合面附近发育多个次生孔隙发育带,中生界顶部处于中成岩A1 亚期的储层次生孔隙最发育。     

克拉苏冲断带深层碎屑岩有效储层物性下限及控制因素

库车坳陷克拉苏冲断带深层白垩系碎屑岩储层为研究区内一套优质储层和主要产层,埋深2 300~7 900 m,取心偏少,有效储层分布预测难度大.综合运用岩心、储层实验分析和测井、压汞、试油等资料,分别利用分布函数曲线法、含水饱和度上限值法、最小有效孔喉半径法及排驱压力法,求取了白垩系巴什基奇克组储层不同深度下有效储层的物性下限,并运用回归分析方法求取了物性下限与深度之间的函数方程,实现了物性下限与深度的动态拟合.结果表明:研究区内有效储层孔隙度下限取2.63%,有效储层埋深下限预测达8 320 m;而理论上,克拉苏冲断带有效储层孔隙度下限可达1.69%,埋深下限可达9 860 m,勘探前景非常广阔.本文在物性下限研究的基础上,结合岩性特征、埋深、地层压力及成岩作用特征探讨了深层有效储层发育的控制因素.储层质量差异主要受控于储层的埋深、溶蚀作用及构造破裂作用.     

惠民凹陷岩浆作用对碎屑岩储层的影响

岩浆活动对碎屑岩储层的影响主要包括岩浆上拱作用、热烘烤作用和热液作用。岩浆上拱作用往往使上覆岩层中产生裂缝。而热烘烤作用使周围碎屑岩产生不同程度的变质,如使泥岩变质为板岩。轻微变质的板岩一般为有效封盖层,变质程度相对高的板岩,易发育裂缝而成为有效储集层。另外,岩浆活动造成局部地温梯度高异常,促使周围烃源岩热演化生成的烃类、有机酸、二氧化碳,与岩浆携带的无机二氧化碳一起注入周围碎屑岩储层中,使储层原始孔隙得以保留并产生次生孔隙。在基性岩浆侵入或喷溢活动中,岩浆中的Fe2+、Mg2+,有利于周围碎屑岩中的蒙脱石向绿泥石转化。而在酸性介质条件下,碎屑中长石颗粒蚀变提供的K+,有利于蒙脱石向伊利石转化。结果出现火成岩体周围储层中粘土矿物组合具富绿泥石而贫高岭石以及伊利石相对百分含量较高的特征。     

Diagenesis of Clastic Reservoirs: Advances and Prospects

Along with the widely used experimental testing technology within 40 years,a number of significant knowledge and results have been achieved in diagenesis of clastic reservoirs an important branch of sedimentology and basin research,which has promoted the exploration and development of hydrocarbon bearing basins. This article encompasses the knowledge system to start an overview of the concept and research history of diagenesis, and to collate some representative classification viewpoints of clastic diagenetic stage. Several advances in recent theoretical and applied aspects of diagenesis, which have enriched the systems and technology series, have been introduced and summarized, including: ① improvement of alkaline diagenesis theory; ② increasingly widespread application in numerical simulation of clastic diagenesis; ③ rapid development of diagenesis within the framework of sequence stratigraphy or depositional facies; ④ preliminary investigation of structural diagenesis; ⑤ in-depth quantitative evaluation of diagenetic facies. Additionally, the research trends of the discipline system of diagenesis should be closely combined and discussed with diagenesis of tight sandstone reservoirs, diagenesis and its temporal properties of hierarchical systems, quantitative research of diagenesis, and integration of diagenesis and other fields. Frontier research and development directions have been prospected in order to bring forward further development of diagenesis, which is benefit for the forecasting and evaluation of the spatial and temporal distribution of hydrocarbon bearing clastic reservoirs.     

碎屑岩储层的两种不同成岩序列

碎屑岩储层的成岩作用可分为两大序列,即连续埋藏成岩序列和间断埋藏成岩序列。前者表现为沉积物沉积后一直下沉,其各种成岩事件的演化受埋深的控制,储层孔隙度的演化及储集性也随埋深变化而具有明显的分带性;后者表现为多种成岩事件的演化主要受构造运动的影响,成岩演化复杂,其储层的储集性受不整合面控制。     

中国致密砂岩储层流体可动性及其影响因素

致密砂岩储层流体可动性对油气开发、预测和评价具有重要意义。查阅国内近十年相关成果，对致密储层流体可动性的相关参数、测试方法、分布特征及其影响因素进行了分析。发现致密砂岩储层的弛豫时间T₂谱截止值为0.540~41.600 ms，可动流体孔隙度为0.12%~14.35%，可动流体饱和度为2.16%~90.30%，Ⅲ—Ⅳ类储层是致密砂岩储层的主要类型，致密储层可动流体的孔喉半径下限为0.013~0.110 μm，高压压汞、核磁共振、恒速压汞识别的孔喉半径下限分别为0.037 5、0.070 0~0.200 0、0.120 0 μm，水膜厚度为0.05~1.00 μm。统计分析显示，核磁共振、恒速压汞测得致密储层可动流体饱和度偏低；水膜厚度是影响致密砂岩储层流体渗流的主要因素；低煤阶煤层可动流体饱和度最高，致密砂岩储层次之，页岩储层最低；致密砂岩储层约是页岩储层、低煤阶煤层可动流体孔隙度的10倍；砂岩储层可动流体赋存于孔隙和喉道中，受孔隙和喉道共同控制；致密砂岩具有喉道分布集中，有效孔隙发育差，孔隙大部分为喉道半径小于1.000 μm的微细孔；喉道半径越集中、孔喉半径比越小、有效喉道半径越大，越有利于储层流体的渗流；砂岩渗透率（<2×10^-3 μm²）越低，可动流体参数衰减越快；渗透率（>2×10^-3 μm²）越高，可动流体参数升高越缓慢；喉道半径是控制致密砂岩储层流体可动性的主要因素。     

深部碎屑岩储层溶蚀作用实验模拟研究

结合渤海湾深层天然气勘探实际,选用渤海湾盆地深埋储层的长石砂岩和灰质长石砂岩,配制与地层有机酸组分相近的反应液,模拟开放-半开放条件下,晚成岩期有机酸溶解作用。通过样品定位对比分析,结果证明:①乙酸对碎屑岩颗粒,特别是钾长石、钠长石、方解石、白云石溶蚀过程中,Ca、Mg、Na、K离子优先释放,Al、Si离子释放较慢。②扫描电镜定位对比分析表明,在实验模拟的高温、开放成岩环境下,乙酸优先溶解方解石,方解石溶出速度大于白云石;钠长石比钾长石更易溶解。③溶解试验反应161h后,孔隙度平均提高2%~3%,证实了乙酸可提高深部储层的次生孔隙空间。溶解量的大小与矿物中可溶物质含量有关(特别是方解石、长石、白云石的含量有关)。④X衍射、能谱分析和扫描电镜资料证实,溶解沉淀物为硅质、铝硅酸盐沉积物,呈块状、粒状产出。由于沉淀时间短,其晶形较差,而且随着反应时间增加,沉淀物数量增加。     

碎屑岩储层成岩相研究现状及进展

现今在以岩性和地层等隐蔽油气藏为主要目标的油气勘探实践中发现储集体的质量主要受构造相、沉积相和成岩相的综合影响,在烃源岩和构造等成藏基本地质条件明确的情况下,寻找受成岩相控制的优质储集体是油气勘探工作的重点和难点.目前国内外关于碎屑岩储层成岩相的研究尚处于探索阶段,在成岩相的分类命名方案、定量表征参数等方面尚未完全达成共识,而且缺乏完善的成岩相的地球物理表征方法.在阅读国内外大量文献的基础上,概述了成岩相概念的提出以及发展历程;归纳了成岩相的控制因素、研究内容、划分依据、分类方法、命名方案和定量评价标准;总结了成岩相在油气勘探各个环节中的应用;最后探讨了现阶段成岩相研究中尚存的问题.在此基础上,就未来成岩相研究的发展方向做出展望,以期能有效推动成岩相研究相关的理论和技术的深入发展.