柴西南地区古—新近系砂岩储层成岩作用及其对储层物性的影响

依据普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、X—衍射等分析,对柴西南地区古近—新近系砂岩储层的岩石学特征、成岩作用进行了研究,结果表明:该区储集砂体成分主要由长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩和岩屑砂岩组成,主要成岩作用类型有压实作用、胶结作用、溶蚀作用和交代作用,成岩演化阶段已达到中成岩B期;机械压实作用及胶结作用是早成岩阶段原生孔隙遭受破坏的主要成岩作用类型,溶蚀作用是中成岩阶段形成次生孔隙的主要成岩作用类型;受成岩作用及成岩演化阶段的控制,深部储层出现孔隙度、渗透率高异常发育带。     

渤中凹陷石南斜坡区古近系中深层优质储层特征

运用薄片镜下观察、物性分析、扫描电镜、X衍射及阴极发光等分析手段,对渤中凹陷石南斜坡区古近系中深层储层特征和成岩作用进行了研究.结果表明,渤中凹陷石南斜坡区古近系中深层储层砂岩类型以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主,部分为湖相碳酸盐与陆源碎屑混合沉积.孔隙类型以粒内溶孔和粒间溶孔为主,储集性好,孔隙度一般为20％左右,渗透率为100×10-3 μm2～1 000×10-3 μm2,为高孔—高渗储层.区内古近系中深层储层中发育有3个次生孔隙发育带,分别为2 500 m～2 800 m次生孔隙发育带、3 200 m～3 400 m次生孔隙发育带和3 700 m～3 900 m次生孔隙发育带.以贫石英、富长石为特征的储层具备了在中深层形成次生孔隙的基础,孔隙演化与成岩演化具有耦合关系,成岩演化是控制储层发育至关重要的因素,溶蚀作用是形成中深部优质储层最重要的建设性成岩作用.     

东营凹陷北部沙河街组四段深部储层多重成岩环境及演化模式

主要通过薄片鉴定、扫描电镜观察、包裹体分析、粘土矿物分析、镜质体反射率测试和岩心物性分析等手段,结合构造发育史和有机质热演化史等研究成果,以揭示东营凹陷北带古近系深部碎屑岩储层成岩环境及演化模式为目的展开研究工作。结果表明:东营凹陷北带古近系深部碎屑岩储层存在酸性、碱性和酸性碱性交替等多重成岩环境。酸性成岩环境以碳酸盐矿物溶解、长石溶解蚀变为高岭石并伴生石英次生加大等为标志,碱性成岩环境以石英质颗粒及其次生加大边溶解、长石次生加大和晚期碳酸盐矿物沉淀为标志。研究区古近系深部碎屑岩储层成岩环境由浅至深大致经历了碱性—酸性—酸性碱性交替(局部碱性较强)—碱性—弱碱性的演化过程,并建立了沙河街组四段的成岩演化和储层改造模式。     

东营凹陷沙四段滩坝砂油藏耗水作用与成藏机制探讨

通过对储集体内充填孔隙的主要蚀变矿物-伊利石的研究确认,东营凹陷沙四段滩坝砂大面积含油的原因是前成岩期长石高岭石化引发的耗水作用所致,而现今的伊利石则是耗水期高岭石在后期碱性环境下进一步蚀变的二次产物。滩坝砂体中的耗水作用减少了储层内同沉积地层水的含量,在相对封闭的油藏体系内降低了地层压力,增加了空孔体积,形成了烃源岩与储层之间的压力势差,为油气成藏提供了动力来源。依据埋藏成岩演化规律和有机质热演化剖面的对比分析,确定了晚成岩A期是主要的耗水作用阶段,与烃类聚集高峰期相对应。提出了"耗水降压、负压充注"的成藏模式,揭示了滩坝砂大面积含油的成藏机理。通过对长石含量、蚀变程度和单位摩尔分子耗水量的计算,得出东营凹陷滩坝砂体的总耗水量约为20亿t,即相当于提供了等量的原油储集量,展示了该地区滩坝砂油藏的勘探潜力。     

辽河油田滩海西部古近系碎屑岩储层特征及主控因素分析

辽河滩海西部凹陷古近系储层岩石类型以长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩及岩屑砂岩为主,成熟度低,具有近源、多源的沉积特点。储层孔隙类型包括原生孔隙、次生孔隙及混合型孔隙,孔渗相关性好。研究区储层孔渗数据统计表明,在1 500～2 800 m及2 800～3 500 m深度范围内存在两个孔隙度及渗透率异常高值带。储层的储集性能受原始沉积作用及后期成岩改造共同控制。储层发育机械压实、胶结、溶解及交代4种成岩作用,各种成岩作用此消彼长控制着孔隙演化的4个阶段。储层物性变化环洼陷分带性明显,综合分析储层分布、性质及油源等多方面因素,将储层划分为外带、中带及内带,分别对应Ⅱ类、Ⅰ类及Ⅲ类储层。     

柴北缘腹部深层异常高孔-渗储层成因分析

根据钻井岩芯及铸体薄片鉴定结果,结合扫描电镜、物性统计及测、录井资料,探讨了柴北缘腹部埋深大于3 000 m的异常高孔-渗储层的形成原因及主控因素。结果表明深部异常高孔-渗储层主要分布在古近系下干柴沟组,是一套辫状河三角洲到滨-浅湖沉积,粒度较细,以粉砂岩和细砂岩为主,岩性为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩。孔隙类型以原生粒间孔为主,其次为次生溶蚀孔隙和少量裂隙,孔-喉匹配性好。深部异常高孔-渗带主要受控于沉积环境,后期成岩作用和异常高压系统也促使了优质储层的形成。古近系下干柴沟组发育的辫状河三角洲分流河道砂体和滨-浅湖砂体具有良好的成分成熟度和结构成熟度,泥质杂基含量较低,是形成优良储层的基础条件;早期碳酸盐胶结物和高含量的刚性颗粒在深埋过程中有效抵御了压实作用对孔隙的破坏;储集层上、下部发育大套厚层泥岩,在沉积成岩过程中泥岩层内流体排出受阻而滞留在孔隙空间内,孔隙流体承担了部分负荷从而削弱了正常压实作用对中间砂岩层的影响,保存了大部分原生孔隙,在柴北缘腹部深层形成了优质碎屑岩储层。     

辽河滩海西部凹陷古近系碎屑岩储层成岩作用及其对储层物性的影响

辽河滩海西部凹陷古近系储层砂岩类型主要以长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩、岩屑砂岩及杂砂岩为主,为近源、多源沉积体系,砂岩成分成熟度及结构成熟度低。孔隙类型包括原生孔隙、次生孔隙及混合型孔隙。研究表明该区古近系储层成岩阶段处于早成岩B段至晚成岩A段,主要发育机械压实、胶结、溶解及交代等4种成岩作用。其中溶解作用为主要的建设性成岩作用,发育程度普遍较强。机械压实、胶结及交代等成岩作用为破坏性成岩作用,发育程度中等。储层物性随深度增加呈现有规律的变化,在1 400~2 600 m和2 800~3 400 m深度范围内,孔隙度和渗透率出现异常高值。成岩作用的强度和期次是影响储层孔隙发育的主控因素之一,该区的两个异常孔隙发育带是各种成岩作用综合的结果。其中第一异常孔隙发育带与有机质成熟有关,成岩环境为酸性;第二异常孔隙发育带则与碱性成岩作用有关,硅质组分的溶解对次生孔隙的形成及保存具有重大的贡献作用。     

饶阳凹陷古近系成岩作用特征

通过26口井岩石薄片和铸体薄片的镜下观察及14口井扫描电镜等资料的分析,对饶阳凹陷古近系碎屑岩储层的岩石学特征、成岩作用及成岩相进行了研究。研究区储层砂岩的成分成熟度和结构成熟度均较低,岩石类型以长石砂岩和岩屑长石砂岩为主,磨圆中等,多呈次棱-次圆状,分选中等偏差。成岩作用主要有压实作用、胶结作用、交代蚀变作用、溶解作用等。中深部储层的成岩相组合可划分为胶结-溶解成岩相、胶结成岩相、压实-胶结成岩相、胶结-溶解-交代成岩相4种类型。     

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。而三角洲前缘砂体埋藏较浅,远离有效烃源岩中心,泥岩中有机质含量普遍较低,生成有机酸的潜力较小,对砂泥岩界面处长石的溶蚀作用影响有限。通过油源断层或隐蔽输导体系沟通,深部的酸性流体可以沿着油气运移通道进入埋藏较浅的三角洲前缘砂体,对长石进行侧向溶蚀,导致含油气砂体内部高岭石含量相对较高。研究成果对于正确理解沉积盆地砂岩储层次生孔隙形成机制以及储集层评价、有利储层预测具有重要意义。     

东营凹陷古近系砂岩成岩作用与孔隙演化

东营凹陷是重要的油气富集区，在古近系地层发育湖相水下扇沉积、滨浅湖沉积和三角洲沉积等砂岩。砂岩的成岩作用及孔隙演化对储层的储集性能有重要影响。在对大量薄片和岩心进行分析的基础上，运用扫描电镜和X衍射粘土分析等手段，对东营凹陷砂岩储层的成岩作用和孔隙演化进行了研究。研究结果表明，该区压实作用、胶结作用使砂岩孔隙度降低，不稳定矿物的溶蚀作用和碳酸盐胶结物的溶解作用导致孔隙度增大。根据有机质的演化及粘土矿物的变化序列，在不同的构造单元，砂岩成岩作用和孔隙演化随埋深具有明显的规律性，可划分出原生孔隙带、原生次生孔隙带和次生孔隙带3个孔隙演化带，存在着较有利的次生孔隙发育带。     

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。     

惠民凹陷古近系砂岩储层物性控制因素评价

影响惠民凹陷古近系砂岩储集层物性主要因素有沉积条件、压实、碳酸盐胶结和溶蚀作用。沉积条件对物性的影响主要表现在对原生孔隙的发育程度和对溶蚀、胶结等成岩作用的控制方面;压实作用对孔隙度的影响主要表现在埋藏早期或碳酸盐胶结程度低的阶段,埋深每增加1 000 ｍ,孔隙度降低约8%~9%;胶结作用对储集层性质影响与成岩演化阶段有关,成岩演化程度越高,胶结对物性的影响越大;溶蚀作用对储集层性质改善很大,产生的次生孔隙最大可达20%。溶蚀作用在宏观上受区域构造背景和生油洼陷平面位置控制,断层较发育和临近生油中心（临南洼陷）的南部斜坡带和中央隆起带溶蚀最发育;微观上受岩石的粒度、分选及杂基含量控制,粒度越粗、分选越好、杂基越少的砂岩溶蚀作用越强。     

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。     

小型箕状断陷盆地构造—沉积模式与油气成藏——以苏北管镇次凹为例

管镇次凹位于苏北盆地洪泽凹陷中部,是一个典型的箕状断陷,由南向北可划分为4个构造带:陡岸带、深凹带、断裂构造带和缓坡带.识别出5种沉积体系,即曲流河三角洲沉积体系、滨浅湖沉积体系、半深湖-深湖沉积体系、冲积扇(扇三角洲)沉积体系、水下扇沉积体系;在缓坡带发育三角洲沉积体系,深凹带发育湖相沉积体系,陡坡带发育冲积扇(扇三角洲)-水下扇沉积体系.研究区主要目的层存在2种沉积体系组合:水下扇-半深湖(深湖)-曲流河三角洲沉积体系组合和冲积扇(扇三角洲)-滨浅湖-小型三角洲沉积体系组合;阜宁组沉积时期,第1种沉积体系组合模式下更有利于烃源岩的发育;戴南组沉积时期,第2种沉积体系组合模式下容易形成一定规模的低水位扇(扇三角洲).因此在这2种沉积体系组合的有机配置下,极有利于岩性油气藏的形成.     

Reservoir Porosity Evolution Characteristics and Evaluation of the Jurassic Deep Reservoir from Dibei in Kuqa Depression: Insight from Diagenesis Modeling Experiments Under the Influence of Burial Mode

In this study, using an independently developed diagenetic physical modeling system, we conducted a series of diagenesis physical modeling experiments to simulate reservoir physical property of the Jurassic coarse sandstone from Dibei in Kuqa depression. These experiments reproduced the geological process of early, long-term, shallow burial and subsequent rapid, deep burial, and late tectonic uplift. As the gradual increasing of the simulated temperature, pressure, depth and the continuous strengthening of the compaction, intragranular irregular cracks appeared in quartz, and secondary dissolution could be more easily discovered in feldspar; Porosity, pore throat and K, Na, Ca, Al, Si, Ti, Mn in diagenetic fluid all showed significant evolution and regularity; Calcite, quartz, I/S mixed layer and chlorite were commonly found in modeling samples. At the depth of 3 000~6 500 m, accompanied by strong dissolution, pore diameter and throat diameter reached the maximum, and calcite cementation and quartz overgrowth also increased quickly. At the tectonic uplift stage of 5 000~4 500 m, under the influence of temperature and pressure relief, sandstone porosity began to rebound, and feldspar and rock debris were obviously dissolved under the acidic water from hydrocarbon charging. The formation of effective reservoirs in Western China’s oil and gas basins can be deeply influenced by the factors of dissolution, the process of early, long-term, shallow burial and subsequent rapid, deep burial, and late tectonic uplift, lateral extrusion and cracks induced by tectonic action.     

热动力条件对白云凹陷深水区珠海组砂岩成岩演化过程的影响

珠江口盆地白云凹陷位于中国南海北部,是目前我国深水油气勘探研究的重要区域.盆地现今大地热流值为24.2～121.0mW/m^2,单井现今地温梯度(Gra)最高可达6.64℃/100m,具"热盆"属性.白云凹陷裂后沉降阶段,特别是白云运动(23.8Ma)发生之后,盆地由断裂控盆转变为断裂、热作用共同控盆,热作用及热动力条件成为控制研究区储层成岩演化过程的重要因素,珠海组地层的镜质体反射率值、砂岩中次生流体包裹体均一温度、热液成因自生矿物等热流背景及岩石学记录为这一观点提供了有力证据.通过铸体薄片显微镜下观察与定量统计、电镜扫描观察、X-射线衍射分析等,发现白云凹陷北部中-低地温梯度(LGR,Gra≤4.5℃/100m)和南部高地温梯度(HGR,Gra>4.5℃/100m)两个地区珠海组砂岩的成岩作用特征、成岩演化过程存在以下差异:(1)中-低地温梯度地区珠海组砂岩的压实作用主要是静岩压实作用;高地温梯度地区珠海组砂岩的原生孔隙受静岩压实作用和热压实作用的共同控制,压实减孔速率高,等孔隙度埋深显著变浅;(2)地层升温速率的增大加快了储层中粘土矿物转化的速率,高地温梯度地区高岭石消失的埋深界限较中-低地温梯度地区浅,I/S(伊利石/蒙皂石混层)有序化进程较中-低地温梯度地区有所加快;(3)中-低地温梯度地区珠海组砂岩成岩演化过程属正常有序演变,高地温梯度地区受构造热事件的影响明显,深部流体参与了高地温梯度地区珠海组砂岩的成岩演化过程,地层孔隙水物质交换过程复杂,成岩演化进程加快,改变了碳酸盐矿物溶解-沉淀热平衡状态,各成岩作用过程活跃并出现一些典型的热液成因自生矿物组合.     

南华北盆地谭庄凹陷下白垩统储层类型及次生孔隙成因

通过岩心观察、岩心物性统计和薄片鉴定等方法,对谭庄凹陷下白垩统碎屑岩储层类型及次生孔隙成因进行了研究。结果表明：谭庄凹陷下白垩统埋藏经历了早、中成岩阶段,目前处于中成岩A阶段。下白垩统砂岩储层类型主要有原生和次生孔隙,经历了由原生到次生的演化过程;不同井区成岩阶段不同,原生到次生孔隙的演化程度也存在差异。铸体薄片、扫描电镜的研究结果表明：谭庄凹陷下白垩统砂岩储层存在3个次生孔隙带,并且每口井的次生孔隙发育程度存在差别。次生孔隙的形成与长石、岩屑、石英的溶蚀,粘土矿物的脱水以及油气的充注密切相关;不同探井、不同井段砂岩次生孔隙的形成原因具有差异,长石、岩屑的溶蚀占主导地位,石英和粒间粘土杂基的溶蚀作用次之。     

东营凹陷沙河街组砂岩储层高岭石类型、特征及其成因

高岭石是东营凹陷沙河街组砂岩储层中常见的黏土矿物,对储层物性具有重要的影响,但目前对其特征及成因的研究较少。本文利用薄片分析、阴极发光、扫描电镜、X射线能谱等多种技术手段,结合东营凹陷构造演化、流体活动历史与成岩序列研究了东营凹陷高岭石的类型、特征及其成因。研究结果表明:东营凹陷沙河街组砂岩储层主要发育两类高岭石,第一类高岭石晶形发育良好,单偏光下呈鳞片-蠕虫状,扫描电镜下单晶呈假六方片状,晶体排列紧密,集合体呈蠕虫状或书页状,成分纯;第二类高岭石晶形发育不及第一期,单偏光下呈鳞片状,扫描电镜下可见晶层卷曲,晶体排列疏松,集合体呈手风琴状,其成分中除了Al、Si、O还含有少量Fe、Ca元素。高岭石主要为自生高岭石,是长石在有机质演化过程中产生的酸性流体作用下发生溶蚀作用的产物。但是,两类高岭石具有不同的形成时期、成因和形成环境,其中,第一类高岭石主要形成于东营末期,是沙四段上部烃源岩生烃和油气成藏时生成的有机酸溶蚀长石的产物;而第二类高岭石形成于馆陶期末和明化镇组大规模油气充注时期,此时,处于晚成岩A期,大量的蒙脱石向伊利石转化,酸性流体中含有较多的Fe2+、Ca2+等。     

东营凹陷永554古近系沙四段沟道浊积岩相模式

在岩心观察基础上,通过薄片鉴定、粒度分析等测试手段,综合地质、物探和测井资料,对东营凹陷永5 5 4井区古近系沙四段砂砾岩体进行研究。结果表明,该砂砾岩体是在东营凹陷东北边缘陡坡带控盆断层及其派生的次级小断层的控制下,在与凹陷长轴近于平行的断槽中形成的深水沟道浊积岩。该沉积体岩石成分成熟度和结构成熟度均较低,碎屑物质以递变悬浮搬运为主,沉积构造具有典型的重力流成因特征。建立了沟道浊积岩退积型相模式,分析了该沟道浊积岩体的储集性能及成因,并对下一步油气勘探提出建议