鄂尔多斯盆地姬塬西部三叠系延长组长8油层组成岩作用与致密化过程*

利用岩心、铸体薄片、扫描电镜、碳氧同位素及流体包裹体等资料,对鄂尔多斯盆地姬塬西部三叠系延长组长8油层组致密储集层特征进行了研究,重点分析了储集层成岩作用特征和储集层致密化成因机制及过程。研究区长8油层组砂岩主要为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,经历了压实—压溶、胶结、交代、溶蚀及构造破裂等成岩作用,整体处于中成岩A期晚期。典型成岩序列依次为机械压实、绿泥石黏土膜、早期(泥晶)方解石胶结、石英次生加大、长石、岩屑溶蚀、自生高岭石胶结、自生石英胶结、中期(含)铁方解石胶结。综合研究认为:(1)近物源伴随湖平面快速上升的沉积环境提供了储集层致密化的物质基础,不同沉积微相储集层物性差别较大,分流河道最好,分流间湾最差;(2)长8油层组原始孔隙度为41.35%,压实作用损孔率为50.67%,造成储集层孔隙度急剧降低,胶结作用损孔率为37.48%,导致孔隙度进一步减小,溶蚀作用仅增加了3.26%的孔隙度,难以有效改善储集层质量;(3)上述沉积与成岩因素共同导致储集层致密,致密化过程可分为压实孔隙骤减阶段、早期胶结减孔阶段、溶蚀作用增孔阶段和晚期胶结致密阶段共4个阶段;(4)油气大量充注期储集层孔隙度远低于10%,长8油层组先致密后成藏。     

致密砂岩储层成岩作用与孔隙演化:以川西南上三叠统为例

致密砂岩储层成岩作用控制孔隙演化,并进一步决定相对优质储层分布。川西南上三叠统砂岩储层整体孔隙度小于6%,基质渗透率小于0.1×10-3μm2,属于典型致密砂岩储层。铸体薄片和储层流体包裹体综合分析表明,砂岩储层经历了压实作用、胶结作用、溶蚀作用和交代作用,储集空间以粒内溶孔、铸模孔和粒间溶孔为主。综合各成岩矿物共生组合关系,结合储层流体包裹体均一化温度,确定各成岩事件和成岩矿物形成相对顺序:压实作用→第Ⅰ期裂缝→第Ⅰ期伊利石胶结→第Ⅰ期石英加大→第Ⅰ期方解石胶结→第Ⅱ期石英加大、硅质充填→长石、岩屑溶蚀→绿泥石胶结或者伊利石胶结→第Ⅱ期方解石胶结→长石溶蚀作用→第Ⅱ期破裂作用→第Ⅲ期石英加大、硅质充填→第Ⅲ期碳酸盐胶结→碳酸盐交代长石和石英→第Ⅲ期构造破碎→晚期方解石和石英胶结成岩。镜质体反射率(Ro)及砂岩储层流体包裹体均一温度表明砂岩储层目前已达到中成岩A2期至B期,压实作用是储层致密化的最主要原因,造成孔隙度损失约27.5%,硅质和碳酸盐胶结作用仅损失孔隙度约5.3%。     

多尺度河流相致密砂岩储集层表征及控制因素分析：以苏里格气田下石盒子组8段为例

以鄂尔多斯盆地苏里格气田苏6区块下石盒子组8段(盒8段)作为重点研究对象，通过野外地质剖面观察、岩石样品显微组分鉴定及定量、孔隙结构分类及定量表征，从砂体结构特征、砂岩类型、孔隙类型、微观孔隙结构特征等方面，多手段、多尺度全面剖析河流相砂岩，探讨河流相致密砂岩有效储集层的控制因素。结果表明：心滩(或边滩)粗砂岩与河道充填沉积细砂岩之间在岩性、物性、孔隙结构等方面存在明显差异。中粗砂岩孔隙类型以溶蚀孔隙为主，呈粗大的、连通成片的管状孔喉，有效孔喉主要为半径大的孔喉；细砂岩孔隙主要为黏土矿物晶间孔隙，在空间分布上主要为小球状或短管状，呈孤立状零散分布，有效孔喉大都集中在小孔喉部分。中粗粒岩屑石英砂岩为强硅质胶结、较强机械压实致密化模式，中粗粒岩屑砂岩为强机械压实致密化模式，细粒(长石)岩屑砂岩为强压实、较强硅质胶结致密化模式，砂岩致密化模式的差异，导致现今储集层中中粗砂岩的粗大孔喉和有效孔喉的比例、流体可动用能力、物性大小及相关程度明显高于细砂岩。     

鄂尔多斯盆地姬塬西部三叠系延长组长8油层组成岩作用与致密化过程

利用岩心、铸体薄片、扫描电镜、碳氧同位素及流体包裹体等资料,对鄂尔多斯盆地姬塬西部三叠系延长组长8油层组致密储集层特征进行了研究,重点分析了储集层成岩作用特征和储集层致密化成因机制及过程。研究区长8油层组砂岩主要为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,经历了压实—压溶、胶结、交代、溶蚀及构造破裂等成岩作用,整体处于中成岩A期晚期。典型成岩序列依次为机械压实、绿泥石黏土膜、早期(泥晶)方解石胶结、石英次生加大、长石、岩屑溶蚀、自生高岭石胶结、自生石英胶结、中期(含)铁方解石胶结。综合研究认为:(1)近物源伴随湖平面快速上升的沉积环境提供了储集层致密化的物质基础,不同沉积微相储集层物性差别较大,分流河道最好,分流间湾最差;(2)长8油层组原始孔隙度为41.35%,压实作用损孔率为50.67%,造成储集层孔隙度急剧降低,胶结作用损孔率为37.48%,导致孔隙度进一步减小,溶蚀作用仅增加了3.26%的孔隙度,难以有效改善储集层质量;(3)上述沉积与成岩因素共同导致储集层致密,致密化过程可分为压实孔隙骤减阶段、早期胶结减孔阶段、溶蚀作用增孔阶段和晚期胶结致密阶段共4个阶段;(4)油气大量充注期储集层孔隙度远低于10%,长8油层组先致密后成藏。     

塔里木盆地西北地区震旦系苏盖特布拉克组潮坪相碎屑岩成岩作用与成岩演化研究

塔里木盆地西北地区苏盖特布拉克组发育一套潮坪相沉积,是该层系油气勘探的主要目标。基于什艾日克剖面、奇格布拉克剖面、肖尔布拉克剖面的地质测量,采用薄片鉴定、阴极发光、扫描电镜、流体包裹体测温及黏土矿物X衍射等分析手段开展海相碎屑岩成岩作用和成岩演化研究,为塔里木盆地苏盖特布拉克组进一步开展油气勘探部署和甜点储层预测提供地质依据。结果表明：（1）研究区苏盖特布拉克组发育潮坪沉积环境的砂体,砂岩类型以岩屑石英砂岩、岩屑砂岩为主,偶见长石岩屑砂岩,成分成熟度和结构成熟度中等;（2）苏盖特布拉克组砂岩经历了压实（溶）作用、胶结作用、溶蚀作用及交代作用等成岩作用,压实作用是造成储层致密的直接原因,钙质胶结和硅质胶结是储层致密化的根本因素;（3）苏盖特布拉克组砂岩的成岩演化阶段已达到中成岩B期,成岩演化序列为：压实作用/自生黏土矿物（绿泥石）环边—第一期长石、岩屑溶蚀作用—第一期硅质胶结—第一期泥微晶方解石胶结/压溶作用/黏土矿物的伊利化—第二次硅质胶结/第二期铁方解石胶结—钙质胶结物溶蚀。据此建立的成岩演化模式为塔里木盆地超深层致密砂岩中甜点储层预测提供可靠的地质依据。

     

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,压实作用导致原生孔隙大幅降低;成岩中期广泛存在的黏土矿物占据孔隙空间,分割大孔隙为无数微孔隙,黏土矿物的胶结作用进一步加剧了储层致密化;有机质热演化过程中释放的有机酸性流体对长石的持续溶蚀形成较多次生孔隙,有效改善了储层物性。本项研究深化了柴北缘致密砂岩储层物性与成岩作用特征的认识,对开展进一步油气勘探具有指导意义。

     

库车坳陷依奇克里克地区下侏罗统阿合组致密砂岩储层的成岩差异性特征研究

塔里木盆地库车坳陷依奇克里克地区深层致密砂岩储层的非均质性强,成岩成藏过程复杂。根据岩心观察、薄片鉴定、流体包裹体、荧光特征及碳氧同位素等分析,对下侏罗统阿合组致密砂岩的岩石类型、成岩演化及其差异性特征进行了研究。研究表明,阿合组致密砂岩分为强钙质胶结砂岩(C类)、富刚性颗粒岩屑砂岩(A类)、含塑性颗粒岩屑砂岩(D类)、富塑性颗粒岩屑砂岩(B类)4类,经历了两期油气充注,不同类型砂岩的成岩、致密化及成藏过程差异明显。A类砂岩的构造缝及溶蚀孔隙均较发育,渗透率较高、孔隙度分布范围广,代表第二期油气充注的蓝色荧光强。D类砂岩的长石及软岩屑含量稍高,晚期溶蚀作用发育,孔隙度较高、渗透率低,黄色和蓝色荧光共存。A、D两类为有效的致密气藏储层,成岩、成藏过程有差异,D类砂岩早期与晚期油气充注共存,早期油气充注减缓后期压实和碳酸盐胶结作用的发生,有利于晚期酸性溶蚀及油气充注。A类砂岩裂缝发育,对储集性能的影响大,渗透性好,晚期油气充注受早期油气充注的影响小。     

北部湾盆地福山凹陷花东—白莲北部地区流三段砂岩储层致密成因

福山凹陷作为北部湾盆地富油气凹陷之一。流三段作为花东-北莲地区目前重要产层,其储层岩性以砂砾岩、含砾细砂岩及细砂岩为主,主要为岩屑砂岩、长石岩屑砂岩,岩石学上表现为高成分成熟度、高结构成熟度及较高的胶结物含量的“三高”特征,孔隙度为8.41-12.14%,渗透率为0.224-3.472mD,属于中-低孔特低-超低渗储层。研究表明机械压实作用是本区砂岩储层致密的主要因素,成岩中期A阶段的溶解作用对储层物性有一定改善作用,由于长期处于封闭的成岩环境,长石和岩屑溶解不彻底,自生高岭石的形成有效改善了储层物性,但其含量少,并与伊/蒙混层、伊利石、绿泥石共生充填孔隙,因此对储层物 性改造有限。沿流体通道或孔隙沉淀的伊/蒙混层、伊利石、绿泥石、碳酸盐以及石英Ⅱ级次生加大是储层进一步致密的重要因素。     

鄂尔多斯盆地西部长6砂岩致密化过程分析

通过储层物性、铸体薄片和带能谱仪的扫描电镜,对鄂尔多斯盆地西部长6砂岩的致密化过程进行定量研究。研究表明,鄂尔多斯盆地西部长6超低渗透砂岩的原始沉积物孔隙度为39.3%,渗透率为22400×10-3 μm2,其致密化过程分为2个阶段;早成岩阶段的压实作用和方解石及绿泥石膜胶结作用,导致砂岩的孔隙度和渗透率急剧下降到8.0%和0.17×10-3 μm2,砂岩转化为超低渗透储层;中成岩阶段A期的油气充注成藏过程中,油气携带有机酸性流体进入超低渗透储层,长石与有机酸性流体发生反应,产生长石溶蚀孔隙,使孔隙度和渗透率提高到11.6%和0.61×10-3 μm2;鄂尔多斯盆地西部长6超低渗透砂岩致密与成藏的配置关系为"先致密后成藏,边成藏边扩容增渗"。      

库车坳陷迪那2气田古近系砂岩储层孔隙构造-成岩演化

以岩芯观察和薄片鉴定为基础,辅以扫描电镜、黏土矿物X衍射、流体包裹体、油层物性分析等技术手段,结合区域油气地质研究成果,系统研究塔里木盆地库车坳陷迪那2气田古近系砂岩储层孔隙构造-成岩演化与致密化过程。结果表明:研究区砂岩储层经历了同生期碳酸盐、岩盐胶结—早成岩期压实作用、胶结作用和低熟烃类充注—中成岩期有机酸溶蚀、液态烃类充注—构造挤压、构造破裂、天然气充注和晚期碳酸盐胶结等构造-成岩序列和两次致密化过程。储层原始孔隙度平均仅为31.7%,沉积作用是其致密的内因;孔隙度演化至现今约5.8%。压实作用造成了20.8%的孔隙度损失,是储层初次致密的决定性因素;胶结作用减孔约6.59%,加剧了储层致密化程度;溶蚀作用和各种成缝作用增孔约4.28%,使初次致密的储层孔隙度最高可达11%以上。从12~5Ma的康村期储层孔隙度从14.5%减少至8.0%,完成初次致密化过程,且与迪那低幅构造油藏形成大致同步,即"边致密边成藏"。5Ma以来迪那油气藏构造幅度增大,强烈构造挤压减孔2.76%,是储层再次致密的主要因素,该时期侏罗系烃源岩大规模气侵形成现今气藏,亦为"边致密边成藏"。     

川东北元坝地区须家河组储层特征与超致密成因探讨

元坝地区须家河组砂岩的致密化程度极高,以超低孔、超低渗储层为主,属于超致密砂岩。本文基于铸体薄片、阴极发光、扫描电镜和物性等资料,在对砂岩的岩石组分、孔隙类型及物性特征分析的基础上,通过与国内外典型致密砂岩对比,揭示研究区砂岩较其他砂岩致密化程度高的原因,分析超致密砂岩的勘探潜能。结果表明,研究区砂岩具有较高的塑性岩屑、碳酸盐岩岩屑和黏土杂基含量;填隙物以黏土杂基和钙质胶结物为主,较强的硅质胶结作用仅发育于石英砂岩中。孔隙多为黏土杂基晶间微孔,喉道呈窄缝状或不发育,孔喉分选差,偏细歪度。砂岩致密化程度高主要有两方面的原因:一是原始组构差,成分成熟度低,含有较高的塑性岩屑、碳酸盐岩岩屑和黏土杂基含量,导致砂岩在早成岩阶段既已经历了很强的压实作用和钙质胶结作用,致密化时间早,溶蚀作用不发育;二是成岩演化阶段高,砂岩经历了中成岩阶段的压溶及进一步的钙质/硅质胶结,使得砂岩超致密化。与国内外典型致密砂岩气藏对比表明,超致密砂岩有效孔隙少,对天然气的富集能力有限。元坝地区须家河组只有孔隙度近于8%(如长石岩屑砂岩)的砂岩才可成为有利的致密气储层。     

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长6油层组储集层成岩作用及其影响因素

鄂尔多斯盆地延长组长6油层组储集层是受沉积作用和成岩作用共同控制的典型低孔低渗储集层.长6油层组储集层主要为长石砂岩、岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩.盆地北部砂体具有长石含量高和石英含量低的特点,西南地区具有长石含量低、石英含量高和杂基含量高的特点.储集空间以剩余粒间孔和次生溶蚀孔为主.主要成岩作用类型有压实作用、胶结作用...     

西峰油田长8储层砂岩成岩作用及对孔隙影响

根据砂岩薄片、铸体薄片、扫描电镜、X-衍射等分析,对西峰油田长8油层砂体的岩石学特征、成岩作用进行的研究结果表明,该区长8储层储集砂体成分主要由长石质岩屑砂岩和岩屑质长石砂岩组成,成岩作用处于晚成岩A期。早期的压实作用及多种矿物胶结作用是使原生孔隙遭受破坏的主要成岩类型;溶蚀作用是形成次生孔隙的主要成岩类型。     

致密砂岩储层致密化与成藏史耦合关系研究--以鄂尔多斯南部镇原-泾川地区延长组长8油层组为例

鄂尔多斯盆地南部镇原-泾川地区（简称镇泾地区）上三叠统延长组长8油层组是典型的致密砂岩储层。通过铸体薄片分析、阴极发光薄片分析、荧光薄片分析、扫描电镜分析、X射线衍射分析、流体包裹体测试等多种分析测试方法对长8油层组储层开展了储层特征、成岩作用、油气充注时间与期次等研究,对孔隙度演化进行定量化分析,并基于成岩-成藏耦合关系的研究恢复了储层孔隙度的演化过程。研究表明,镇泾地区延长组长8油层组储层为长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩,成分成熟度与结构成熟度均较低,粒间充填钙质胶结物、硅质胶结物、自生黏土矿物等;储集空间以粒间溶孔、剩余原生粒间孔为主;储层处于中成岩阶段B期,发育了较强的压实作用、胶结作用,溶解作用相对较弱;储层致密化的主因为压实作用和胶结作用,分别造成减孔22.2%和14.6%,溶解作用增孔5.1%,交代作用增孔约0.6%。成藏早-中期储层未致密化,成藏晚期储层进入致密化阶段,总体储层致密化史-成藏史耦合关系为“先成藏,后致密”过程。     

Diagenesis impact on a deeply buried sandstone reservoir (Es1 Member) of the Shahejie Formation,Nanpu Sag,Bohai Bay Basin,East China

Diagenesis has a significant impact on reservoir quality in deeply buried formations. Sandstone units of the Shahejie Formation (Es₁ Member) of Nanpu Sag, Bohai Bay Basin, East China is a typical deeply buried sandstone with large hydrocarbon accumulations. The methodology includes core observations and thin section studies, using fluorescence, scanning electron microscope (SEM), cathodoluminescence (CL), fluid inclusion and isotope and electron probing analysis as well as the numerical determination of reservoir characteristics. The sandstones consist of medium to coarse-grained, slight to moderate sorted lithic arkose and feldspathic litharenite. Porosity and permeability values range from 0.5 to 30% and 0.006 to 7000 mD, respectively. The diagenetic history reveals mixed episodes of diagenesis and deep burial followed by uplift. The main diagenetic events include compaction, cementation alteration, dissolution of unstable minerals and grain fracturing. Compaction resulted in densification and significantly reduced the primary porosity. Quartz, calcite and clay are the dominant pore-occluding cement and occur as euhedral to subhedral crystals. Alteration and dissolution of volcanic lithic fragments and pressure solution of feldspar grains were the key sources of quartz cement whereas carbonate cement is derived from an external source. Clay minerals resulted from the alteration of feldspar and volcanic lithic fragments. Porosity and permeability data predict a good inverse relationship with cementation whereas leaching of metastable grains, dissolution of cement and in some places formation of pore-lining chlorite enhanced the reservoir quality. The best reservoir is thicker sandstone bodies that are medium to coarse-grained, well-sorted sandstone with low primary ductile grains with a minor amount of calcite cement. The present study shows several diagenetic stages in the Es₁ Member, but the overall reservoir quality is preserved.     

胶莱盆地莱阳凹陷莱阳组储层成岩作用及孔隙演化

以野外露头、岩心观察为基础,综合采用普通薄片、铸体薄片、阴极发光薄片、扫描电镜、物性分析、黏土矿物X衍射等多种测试手段对胶莱盆地莱阳组砂岩储层特征、成岩作用及孔隙演化进行了研究。研究结果表明：受物源差异影响,凹陷东部以长石砂岩为主,凹陷西部以岩屑砂岩为主,富含各种塑性岩屑,莱阳组砂岩总体以低成分成熟度、中等结构成熟度为特征。压实作用、压溶作用和胶结作用是造成砂岩储层致密的主要原因。凹陷东部以胶结作用减孔为主,压实程度较弱,碳酸盐胶结物是造成砂岩孔隙度降低的主要胶结物。凹陷西部以压实作用为主,但绿泥石薄膜胶结物的存在有利于保存部分原生孔隙。莱阳组砂岩储层原生孔隙残留较少,多以次生孔隙为主。溶蚀作用,尤其是长石的溶解作用,对改善储层物性有重要作用。次生孔隙发育带主要在K₁llw、K₁ls中,成岩演化达中成岩A期,溶蚀型次生孔隙成为这一阶段主要的孔隙类型,其发育带往往是有利储层发育区。     

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。     

Coupling relationship between reservoir diagenesis and hydrocarbon accumulation in Lower Cretaceous Yingcheng Formation of Dongling,Changling fault depression,Songliao Basin,Northeast China

The Lower Cretaceous Yingcheng Formation in the southern Songliao Basin is the typical tight oil sandstone in China. In order to better predict the petrophysical properties of the tight sandstone reservoirs in the Lower Cretaceous Yingcheng Formation, Songliao Basin, Northeast China, the diagenesis and porosity evolution was investigated using a suite of petrographic and geochemical techniques including thin section analysis, scanning electron microscopy, mercury intrusion and fluid inclusion analysis, on a set of selected tight sandstone samples. Combined with the histories of burial evolution, organic matter thermal evolution and hydrocarbon charge, the matching relationship between reservoir porosity evolution and hydrocarbon accumulation history is analyzed. The result showed that the tight sandstone reservoirs characterized of being controlled by deposition, predominated by compaction, improved by dissolution and enhanced by cementation. The hydrocarbon accumulation period was investigated using a suite of hydrocarbon generation and expulsion history, microfluorescence determination and temperature measurement technology. According to the homogenization temperature of the inclusions and the history of burial evolution, Yingcheng Formation has mainly two phases hydrocarbon accumulation. The first phase of oil and gas is charged before the reservoir is tightened, the oil and gas generated by Shahezi source rocks enter the sand body of Yingcheng Formation, influenced by the carrying capability of sand conducting layer, oil and gas is mainly conducted by the better properties and higher connectivity sand body and enriched in the east, which belongs to the type of densification after hydrocarbon accumulation. The second phase of oil and gas charge after densification, which belongs to the type of densification before the hydrocarbon accumulation.