涠洲A油田流三段扇三角洲储层成岩作用与孔隙演化

依据大量的岩心、岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜及X-射线衍射等资料,对涠洲A油田流三段扇三角洲储层岩石学特征、成岩作用类型、成岩阶段及孔隙演化特征进行了分析。研究结果表明:流三段地层经历了压实、胶结、交代、溶蚀等多重成岩作用的改造,已达到中成岩阶段A2期。通过地层埋藏史模拟及孔隙演化分析认为,42 Ma年之前,地层以压实作用为主,伴随少量的胶结作用,压实与胶结作用的双重破坏使原生孔隙下降8%左右;42~35Ma,有机质成熟生烃并释放有机酸导入地层,同时由于不稳定矿物的溶蚀作用导致次生孔隙发育,储层孔隙度增加3.2%左右;35 Ma以后,以胶结、交代作用为主,晚期碳酸盐及石英次生加大,导致次生孔隙遭受破坏。成岩过程中的孔隙演化对流三段储层物性好坏起着重要的控制作用,压实和溶蚀作用分别作为研究区主要破坏性成岩作用和建设性成岩作用,直接影响着孔隙度的发育。     

铝硅酸盐矿物溶解作用铝活性研究

现在愈来愈多的研究表明:硅酸盐、特别是铝硅酸盐矿物在有机质成熟热演化过程中发生溶解形成大量次生孔隙，将是砂岩储集体次生孔隙形成的重要现象之一。有机质成熟热演化发生脱羧作用，进而增强了孔隙水溶液中的有机酸阴离子浓度[1]，有机酸促进铝硅酸盐矿物溶解，溶解的实质是铝活性问题。本文通过实验分析了有机质与无机矿物的相互作用，讨论了有机酸对不同矿物的溶解性，查明了铝活性动力学因素，并对铝硅酸盐矿物次生孔隙形成机理进行了探讨。     

胜利油区渤南洼陷沙四上亚段成岩演化序列研究

根据粘土矿物演化、有机质演化、成岩矿物特征、阴极发光、铸体薄片以及包裹体等方面研究,厘定了渤南洼陷沙四上亚段目前处于成岩晚期A2-B亚期;建立了渤南洼陷深部储层成岩演化序列,阐明了粘土矿物及其演化是储层形成的序参量;研究了渤南洼陷沙四上亚段成岩作用。重点探讨了泥岩和砂岩中粘土矿物对深部储层的影响——砂岩储层中的无机成岩作用与生油岩中的有机质成岩作用密切相关,二者相互作用的结果使邻近储层铝硅酸盐颗粒和碳酸盐溶蚀,形成次生孔隙;且发现高岭石大量出现是次生孔隙发育的一个标志,预测3600m附近极有可能存在一次生孔隙发育带。     

准噶尔盆地腹部超压顶面附近深层砂岩碳酸盐胶结作用和次生溶蚀孔隙形成机理

准噶尔盆地腹部深层超压顶面附近(现今埋深4400~6200m, 温度105~145℃) 砂岩中广泛出现的碳酸盐胶结作用和次生溶蚀孔隙与超压流体活动关系密切.由于超压封闭和释放引起其顶面附近砂岩中的孔隙压力和水化学环境的周期性变化可导致碳酸盐沉淀和易溶矿物溶解过程交替出现.根据腹部地区超压顶面附近深埋砂岩成岩作用、碳酸盐胶结物含量、储集物性、碳酸盐胶结物碳、氧同位素和烃源岩热演化模拟等资料的综合研究表明: 含铁碳酸盐胶结物是主要的胶结成分, 长石类成分的次生溶蚀孔隙是主要的储集空间类型, 纵向上深层砂岩碳酸盐胶结物出现15%~30%含量的地层厚度范围约在邻近超压顶面之下100m至之上大于450m, 碳酸盐胶结物出现大于25%含量高值带分布在靠近超压顶面向上的250~300m的地层厚度范围, 超压顶面附近砂岩中碳酸盐胶结物含量高值的深度范围也是次生溶蚀孔隙(孔隙度10%~20%) 发育带的范围; 因晚白垩世以来深部侏罗纪煤系有机质生烃增压作用, 导致在超压顶面附近砂岩晚成岩作用阶段深部富含碳酸盐的超压流体频繁活动, 所形成的碳酸盐胶结物受到了明显的与深部生烃增压有关的超压热流体和有机脱羧作用的影响; 超压流体多次通过超压顶面排放, 使得超压顶面附近砂岩遭受了多期酸性流体溶蚀作用过程, 形成了次生溶蚀孔隙发育带.      

高邮凹陷花庄油田阜三段储层溶蚀作用及孔隙演化

分析苏北盆地花庄油田阜三段储层溶蚀现象,探讨本区溶蚀型次生孔隙的形成机理,进行孔隙演化定量、溶蚀作用的影响因素分析。研究发现,本区主要的溶蚀现象有三种不同强度的长石溶蚀、碳酸盐胶结物溶蚀与岩屑的筛状溶蚀;溶蚀所需的酸性孔隙水主要来源于有机质热成熟产生的有机酸和粘土矿物转化产生酸性水;本区储层溶蚀增加孔隙度为12.76%(长石溶蚀增加6.11%,岩屑溶蚀增加0.18%,填隙物溶蚀增加6.47%),储层物性很大程度上是由溶蚀作用所产生的次生孔隙所决定的;随碎屑颗粒粒度变粗、泥质杂基含量变低、刚性颗粒含量升高,溶蚀作用强度增强,但溶蚀作用控制因素总体较为复杂。     

中等地温场、长深埋期石英砂岩类储层成岩作用与孔隙度演化模式——以鄂尔多斯盆地延安地区下石盒子组为例

以鄂尔多斯盆地延安地区下石盒子组储层为研究对象,在储层成岩作用、埋藏史与热史研究的基础上,应用动力学模型与作用模拟方法分析了该区孔隙度演化史。结果表明,中等地温场、长深埋期煤系地层内的石英砂岩类储层,成岩早期孔隙介质呈酸性而缺乏早期碳酸盐胶结物,压实损失孔隙度较大;溶蚀作用产生了一定的次生孔隙,但长深埋期、较高地温环境下溶蚀产物沉淀为更为稳定的次生石英和黏土矿物,加之含铁碳酸盐胶结物的胶结与交代,造成粒间孔隙大量封闭的同时,又充填了部分溶孔;压实损失孔隙度较大的情况下,石英次生加大的普遍发育及黏土矿物与含铁碳酸盐胶结物的充填,往往造成此类储层为低渗—超低渗储层。     

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。     

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。     

惠民凹陷古近系碎屑岩次生孔隙纵向分布规律

为了在油气勘探的过程中更加准确地预测有效储层的分布, 根据铸体薄片、扫描电镜、碳酸盐含量、镜质体反射率、粘土矿物以及储层物性等数据, 研究了惠民凹陷古近系砂岩次生孔隙的纵向分布规律.在小于1400m的深度, 砂岩的孔隙主要为压实和胶结之后的原生粒间孔隙; 在埋深超过1400m以后开始出现少量次生孔隙, 在1400~1500m深度范围形成原生孔隙与次生孔隙并存的混合孔隙带; 超过1500m, 大量的次生孔隙出现在1500~2300m和2700~4000m的2个深度段.所收集的砂岩孔隙度和渗透率数据在纵向上的变化关系也间接证实了这一点.次生孔隙主要为长石溶蚀成因, 碳酸盐胶结物溶蚀是次要的.在次生孔隙发育带内, 惠民凹陷烃源岩演化产生大量有机酸和泥岩中的粘土矿物迅速脱水是产生溶蚀作用形成次生孔隙的直接原因.      

江汉盆地西南缘白垩系渔洋组砂岩储集层成岩作用和孔隙演化

江汉盆地西南缘白垩系渔洋组储集层成岩作用主要包括机械压实、早期碳酸盐和硫酸盐胶结、石英和长石的次生加大、长石和早期碳酸盐的溶蚀、晚期碳酸盐的沉淀,成岩阶段处于晚成岩A期。压实作用和胶结作用使原生孔隙损失殆尽,溶蚀作用形成的次生孔隙是油气的主要储集空间。纵向上发育两个次生孔隙带,第一次生孔隙带埋深2 800 m～3 100 m,其形成主要与有机质成熟过程释放有机酸对碳酸盐胶结物和长石等的溶解有密切关系,第二次生孔隙带埋深3 300 m～3 600 m,其形成可能是由于硫酸盐热化学氧化还原反应的作用。次生孔隙的发育受到温度和流体性质的控制,断裂是酸性水从烃源岩注入储集岩的重要通道,长期继承性的构造高部位成为了溶蚀作用和次生孔隙发育的有利位置。     

沾化凹陷渤南洼陷沙一段湖相富有机质烃源岩岩石学与孔隙结构特征:以罗63井和义21井取心段为例

以沾化凹陷渤南洼陷罗63井和义21井沙一段取心段为例,依据研究样品的热解、全岩与黏土矿物X射线衍射、有机岩石学、孔隙度、氩离子抛光+扫描电镜以及微孔隙结构等分析结果,开展了沙一段湖相富有机质烃源岩岩石学与孔隙结构特征研究,结果表明：罗63井和义21井沙一段取心段富有机质烃源岩主要由碳酸盐矿物、黏土矿物和石英组成,另含少量长石、黄铁矿和石膏,其中黏土矿物主要由伊/蒙混层、伊利石组成,由取心段顶部至底部,碳酸盐矿物质量分数明显增高,而黏土矿物和石英则显著降低,呈现由钙质或灰质泥岩至演变为泥质灰岩的特征,岩石构造类型包括层状、纹层状和块状3类;罗63井和义21井沙一段取心段富有机质烃源岩平均孔隙度分别为2.09%和4.43%,具纹层状构造的烃源岩具有相对高的孔隙度;主要发育矿物基质孔隙（即粒间孔隙和粒内孔隙）和裂缝型孔隙两大类,而有机质孔隙不发育,孔隙半径从十几微米至几纳米的孔隙均有分布,以发育孔径50 nm以上的宏孔为主。     

济阳坳陷古近系储层孔隙类型与次生孔隙成因

济阳坳陷包括东营凹陷、惠民凹陷、沾化凹陷和车镇凹陷,充填的古近系碎屑岩储层埋藏经历了早、中成岩阶段,目前大多沉积储层处于中成岩阶段A期。砂岩储层发育原生和次生孔隙,砂岩次生孔隙的形成主要是烃源岩成熟产生的有机酸对长石颗粒和碳酸盐胶结物溶蚀形成的,但在不同凹陷储层溶蚀对象存在差异。如东营凹陷储层次生孔隙的形成主要为碳酸盐胶结物溶蚀成因,长石溶蚀次之;沾化凹陷和惠民凹陷次生孔隙的形成主要为长石溶蚀成因,碳酸盐胶结物溶蚀次之;车镇凹陷储层的上部次生孔隙为长石溶蚀成因,下部为长石和碳酸盐溶蚀成因。济阳坳陷古近系垂向上2个深度段发育次生孔隙,其发育深度自西向东、由南向北加深,发育位置受控于凹陷内生油中心位置,临近生油中心的砂体内次生孔隙发育。储层综合评价表明,不同沉积凹陷的良好储层发育的地区和深度是不同的。东营凹陷北部坡陡带及中央隆起带储层主要为Ⅰ、Ⅱ类好储层,沾化凹陷孤岛、孤东和孤南层序Ⅲ及Ⅳ、Ⅴ(沙河街组沙三段上亚段至东营组东三段)的储层物性较好,车镇凹陷北部陡坡带、南部缓坡带的层序Ⅲ及Ⅳ(沙河街组沙三段上亚段至沙一段)发育良好储层,惠民凹陷中央隆起带和夏口断裂带层序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(沙河街组沙三段下亚段至沙二段下亚段)发育较好储层。     

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。     

松辽盆地东南隆起区十屋断陷南部储层特征

十屋断陷南部下白垩统储层因压实作用和碳酸盐、硅质、粘土膜胶结作用损失的孔隙度达 ２５％～３０％ 。老公林子一带储层以原生粒间孔为主;艾家窝堡一带以次生溶蚀孔为主。研究区内溶蚀作用总体欠发育,与毗邻储层的泥岩有机质丰度低、源岩有机酸形成期与运移通道产生期不匹配有关     

东营凹陷沙河街组砂岩储层砂泥岩界面对长石溶蚀的影响

深部碎屑岩储层的原生孔隙损失严重,深层油气藏能否形成的关键问题之一是盆地碎屑岩致密储层是否发育次生孔隙。作为砂岩骨架颗粒的长石发生溶蚀反应,是中深部碎屑岩储层次生孔隙形成的重要作用。选取东营凹陷中部地区中央断裂带和牛庄洼陷发育的湖相三角洲-浊积岩砂体为研究对象,运用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X粉晶衍射(XRD)以及电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)等分析测试技术研究了砂泥岩界面处砂岩长石溶蚀、高岭石形成分布以及次生孔隙发育特征。研究结果表明,随着压实作用进行,泥岩中的有机质热演化以及伴随的蒙脱石伊利石化是中深部砂岩储集层酸性孔隙流体的主要来源。揭示出砂泥岩层序中泥岩成岩作用对于砂岩骨架颗粒长石溶蚀以及自生高岭石形成、分布具有重要影响。砂泥岩界面对长石溶蚀的控制作用与泥岩中有机质含量、成熟度等地球化学特征有关。对于研究区埋深大于3000m的浊积岩砂体,由于被有效烃源岩包裹,烃源岩压实排出的有机酸对长石溶蚀产物Al元素具有较强的络合作用,导致砂泥岩界面处长石溶蚀程度较高,而高岭石含量较低,形成的次生孔隙不会被高岭石饱和充填,提高了砂泥岩界面处储层的孔隙度和渗透率。而...     

准噶尔盆地西北缘克-百地区侏罗系成岩作用及其对储层质量的影响

准噶尔盆地西北缘克拉玛依—百口泉地区侏罗系砂岩、砂砾岩储层经历了压实、胶结、溶蚀等多种成岩作用,其中压实和溶蚀作用是控制储层物性的主要成岩作用,其次为胶结作用。压实作用以机械压实为主,是孔隙减少的主要原因。胶结作用主要为碳酸盐胶结,少量黄铁矿胶结,偶见方沸石胶结和硅质胶结。溶蚀作用导致碳酸盐胶结物、长石颗粒和少量岩屑溶解流失。储层孔隙经历了由原生到次生的演化过程。在成岩演化过程中,长石的溶蚀作用、碳酸盐矿物的沉淀与溶解作用是影响储层孔隙发育的关键因素,早期方解石的胶结有利于后期次生孔隙的形成。在克-乌断裂带上、下盘地层中,断裂带上盘埋深浅,一般小于1200m,原生孔隙非常发育;断裂带下盘埋深较深,压实作用强,原生孔隙所占比例明显减少,次生溶蚀孔隙相对发育。次生孔隙的形成受流体及断裂控制。     

柴达木盆地冷湖地区侏罗系致密砂岩储层特征与控制因素

冷湖地区侏罗系地层油源丰富,储层致密化程度高,为查明低孔低渗储层成因机制,剖析储层发育控制因素,利用普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、全岩X衍射矿物分析、物性分析、核磁共振分析等多种分析测试手段,对研究区侏罗系储层的岩石学特征、孔隙类型、物性与成岩作用特征进行研究。结果显示：(1)研究区侏罗系储层主要为长石岩屑砂岩和岩屑砂岩,孔隙类型以次生溶孔为主,原生孔隙残留少,微孔隙占比高,孔隙度平均为9.96%,渗透率平均为2.26×10^-3μm²,属于特低孔、超低渗致密储层。(2)储层成岩作用类型以压实作用、胶结作用和溶蚀作用为主,成岩演化主要处于中成岩A期,成岩序列可概括为：机械压实改造-少量早期方解石胶结-长石、岩屑轻微溶蚀-石英I期加大-有机酸流体侵入、长石岩屑强烈溶蚀-黏土矿物广泛出现-石英Ⅱ期加大-长石、岩屑、黏土矿物伊利石化-少量含铁碳酸盐胶结。(3)多种成岩作用综合制约着致密砂岩储层的发展进程。煤系地层富含水生、陆生动植物遗体,沉积后至成岩早期有机质分解产生腐殖酸并形成酸性环境,早期碳酸盐胶结物不甚发育,碎屑颗粒间欠缺方解石胶结物支撑,压实...     

西湖凹陷某构造低渗储层成岩演化研究

使用西湖凹陷某构造的常规岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜及储层物性分析资料,利用视压实率、视胶结率和视溶蚀率等参数,定量研究了西湖凹陷某构造低渗储层成岩演化序列及孔隙演化过程。研究结果表明: (1)研究区低渗储层孔隙类型以次生溶蚀孔隙为主,粒间溶蚀孔是最主要的次生孔隙类型。(2)机械压实作用是储层低渗的主要因素,导致原始孔隙度损失达65%,溶蚀作用产生的次生溶蚀孔隙一定程度上使储层物性变好。(3)研究区处于中成岩阶段A2期和中成岩阶段B期,成岩演化序列为: ①脆性颗粒破碎,塑性颗粒变形,局部绿泥石衬边胶结; ②部分长石及岩屑早期溶解,早期石英次生加大; ③碳酸盐胶结并交代石英、长石等,石英颗粒发生溶蚀作用; ④碳酸盐、长石、岩屑等矿物溶蚀形成次生孔隙,石英次生加大; ⑤晚期铁方解石少量胶结、交代。该研究成果可为西湖凹陷低渗气藏优质储层的预测与评价提供科学依据。     

砂岩储层中有机酸对主要矿物的溶蚀作用及机理研究综述

砂岩储层中有机酸对矿物的溶解和沉淀在很大程度上影响着次生孔隙的发育。研究发现，有机酸之所以能提高石英的溶蚀速率和长石的溶解度，主要是由于在矿物的表面及溶液中形成络合物，有效地降低了矿物表面反应的活化能及溶液中硅、铝离子浓度的结果。有机酸与粘土矿物的吸附或催化反应可抑制长石等其他矿物的溶解。有机酸与CO2一起共同控制着体系中碳酸盐的溶解或沉淀。     

苏北盆地东南部泰州组砂岩储层孔隙类型及有利储层评价

利用50余口井的储层实验资料,对苏北盆地主力勘探地区海安凹陷和高邮凹陷泰州组砂岩储层进行孔隙类型和有利储层评价。综合研究表明：海安凹陷和高邮凹陷泰州组发育三角洲、浊积扇、扇三角洲等成因类型砂体,这些砂体由成分和结构成熟度较低的长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩组成,并且砂岩储层发育次生孔隙,原生孔隙较少;海安凹陷泰州组储层第一个次生孔隙发育段为2 300～2 500m,系大量碳酸盐胶结物、长石和岩屑颗粒遭受强烈溶蚀而成,孔隙度为12%～25%,第二个次生孔隙发育段为2 600～3 200m;高邮凹陷泰州组储层孔隙演化与海安凹陷有一定差异,其只存在1个次生孔隙发育段（2 400～2 900m）,孔隙发育程度与海安凹陷的第一个次生孔隙带相似;泰州组砂岩储层中次生孔隙的形成主要与沉积物中有机质演化产生的有机酸、酚以及碳酸有关;大部分次生孔隙是由粒间碳酸盐胶结物溶蚀产生;海安凹陷有利储层主要分布在西北部和东部三角洲前缘砂体和滑塌浊积扇砂体中,高邮凹陷有利储层主要分布在南部扇三角洲前缘砂体中,储层埋藏浅、物性好,均以Ⅰ和Ⅱ类储层为主,是有利的勘探地区。