松辽盆地北部深层砂岩成岩作用与孔隙演化

松辽盆地北部深层砂岩成岩作用强,原生孔隙保存差。深层砂岩只有出现大量的次生孔隙,才能具有较好的储集性能。本文通过偏光显微镜、扫描电镜和显微热台等分析方法,研究了松辽盆地深层砂岩岩石类型,成岩作用特征和各成岩阶段砂岩孔隙的演化,表明胶结作用是影响深层砂岩储层物性变差的主要原因,浊沸石胶结物的溶解是深部砂岩储集性能得以改善的主要原因。     

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。     

松辽盆地北部中——深层砂岩的次生孔隙研究

松辽盆地北部中——深层砂岩的次生孔隙主要是由不稳定的骨架颗粒组分溶解而成,按结构系列,次生孔隙可划分为八种类型。斜长石的溶解是造成次生孔隙的主要原因,它可以在埋藏浅处开始溶解,在1000-1500m 深处溶解变得集中和剧烈。钾长石的溶解一般发生在埋藏较深处。钾长石溶解和浊沸石溶解大大丰富了深层砂岩的孔、渗条件。次生孔隙的形成不仅取决于酸性介质环境,而偏碱性的孔隙溶液对长石的溶解亦具有重要意义。     

珠一坳陷深层砂岩储层孔隙演化研究

过去珠一坳陷古近系砂岩储层因埋藏深,其储层物性受到质疑,国内外深部优质储层的不断发现大大拓宽了油气勘探的新领域。通过对砂岩储层的沉积环境、岩石成分、成岩作用、矿物转化等与孔隙特征的关系综合分析发现,胶结作用是导致深部储层物性变差的主要因素,粘土矿物、硅质和硬石膏胶结堵塞了孔隙;深部储层毗邻珠江口盆地最为重要的烃源岩,在中成岩A亚期,有机质处于高成熟阶段,有机质生烃以及粘土矿物在转化过程中所释放出的酸性水的溶解作用是产生大量次生孔隙的重要因素,深部异常超压是孔隙得以保存的条件,珠一坳陷作为油气勘探的新领域,次生孔隙的大量出现和超压对孔隙的保护揭示了其巨大的勘探潜力。     

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。     

松辽盆地长岭断陷沙河子组页岩有机显微组分孔隙演化规律研究

有机质孔隙是页岩储集空间的重要组成部分,具有强烈的非均质性,阻碍对页岩储层质量的正确认识和评价,其本质是受有机显微组分类型及其在生烃过程中孔隙演化的影响。本文采用场发射扫描电镜和荧光显微镜定位观察手段实现特定显微组分孔隙发育特征的表征,结合Image J图像处理技术,对不同演化阶段的显微组分进行定量化统计,总结不同有机显微组分的孔隙演化规律。研究结果表明:固体沥青孔隙度随着成熟度的升高呈现先增加后减小的趋势,在固体沥青反射率SBR_O介于1.6%～2.0%时,固体沥青孔隙最为发育,而以SBR_O=2.0%为界,固体沥青孔隙度开始减小。镜质体和惰质体的孔隙发育规律相似,随着成熟度增加,总体表现出先减小而后微弱增加的趋势。在生油窗阶段,镜质体和惰质体孔隙度最小,无机矿物和固体沥青的充填使胞腔孔隙损失达90%以上,而进入高成熟阶段,固体沥青孔隙的发育使原始胞腔孔隙得到一定程度的恢复,成为镜质体和惰质体残余孔隙的主要贡献者,贡献率达56.73%和100%,可见固体沥青孔隙对页岩储层储集空间的重要性。综合沉积成岩作用和生烃作用,页岩储层在未成熟阶段和高成熟阶段晚期孔隙最为发育,前者有机质以原始胞腔孔隙为主,后者以固体量孔隙为主。明确有机显微组分孔隙演化规律为页岩有利储层预测和页岩气生产开发储层改造提供参考。     

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%。     

松辽盆地北部深层碎屑岩浊沸石成因、演化及与油气关系研究

浊沸石作为松辽盆地深层最重要的一种成岩自生矿物，分布广泛，后期受成岩改造强烈，形成了高产的次生孔隙气藏。通过X射线衍射分析、X射线粉晶分析、红外光谱分析和显微热台等分析，确定了松辽盆地深层碎屑岩内浊沸石含量及矿物学特征，探讨了浊沸石的成因；利用扫描电镜和图像分析仪系统研究了浊沸石溶孔特征和深层有机酸与浊沸石次生孔隙的成因关系，指出浊沸石溶孔在纵向上呈发育到较发育到不发育的旋回性变化，溶孔发育段厚度一般2～3m，平面上升平-汪家屯和昌德地区浊沸石溶孔可能连片；浊沸石次生孔隙形成期与天然气主运聚期具较好的匹配关系，并使被浊沸石胶结的砂岩表现出双重性：早期封盖，晚期储集．表明次生孔隙发育带最有可能成为高产油气层。     

等效孔隙结构模型在鄂尔多斯致密含气砂岩中的应用

该文作者采集了鄂尔多斯大牛地气田二叠系下石盒子组钻井岩芯,在60 Mpa围压和50°C温度下进行了岩芯弹性参数 测试。通过岩石薄片分析孔隙结构特征,按照孔隙的纵横比值(<0.01, 0.01~0.9, >0.9)将孔隙划分为三类,进而对柔性孔隙 模型理论进行了修改,建立了孔隙结构模型。建立的模型应用于常规测井数据,通过自洽算法进行了纵波、横波速度和弹 性参数的估算。模型计算结果与测井曲线、岩芯实验测试结果进行了对比。结果显示模型与测井的速度曲线和泊松比值曲 线能很好地吻合,但模型预测的波阻抗值稍大于岩芯的测试结果。其原因在于利用模型计算声波阻抗时使用的密度值来自 于测井数据,而在储层状态下 , 由于上覆地层的压力,会使得岩石的密度增大 , 导致波阻抗值上升。研究成果表明了柔性孔 隙模型在鄂尔多斯致密砂岩弹性参数的预测中能取得很好的效果。     

酸溶蚀模拟实验与致密砂岩次生孔隙成因机理探讨： 以鄂尔多斯盆地盒8段为例

鄂尔多斯盆地盒8段发现并探明了一批目前中国内陆最大的致密砂岩气田（藏）,该致密砂岩气田的储层岩性主要为 一套“低长石、低杂基、高成分成熟度”的石英砂岩,储集空间类型以多类型的次生溶蚀孔隙为主。针对盒8段致密砂岩 次生孔隙的成因机理,本文在大量薄片观察、扫描电镜、场发射、CT扫描分析的基础上,开展了高温高压条件下真实岩心 的酸溶模拟实验,实验样品为鄂尔多斯盆地石盒子组绿灰色中粗粒含凝灰质长石石英砂岩、绿灰色中粗粒含凝灰质长石岩 屑砂岩、灰色中粗粒含凝灰质岩屑石英砂岩和灰色中粗粒含凝灰质石英砂岩等4种不同类型的砂岩岩心,采用地层水中普 遍存在的乙酸配置成0.5mol/L的反应介质,选用2mL/min流速,动态溶蚀100h后,不同类型砂岩的次生孔隙显著增加, 物性明显改善,通过对不同岩性实验前后样品的同位扫描、水-岩反应速度、离子浓度等测定分析,发现盒8段致密砂岩储 层次生孔隙的成因主要为凝灰质、长石等铝硅酸矿物和碳酸盐矿物的溶蚀,探讨了实验样品中不同矿物的溶蚀序列,凝灰 质、碳酸盐矿物主要在低温条件下发生溶蚀蚀变,高温条件下主要为长石的溶蚀。揭示凝灰质、碳酸盐岩、长石等矿物溶 蚀、次生孔隙形成、新生矿物的发育机理,结合埋藏史、热史分析,建立了盒8段致密砂岩储层埋藏-成岩-孔隙演化模 式,明确了鄂尔多斯盆地盒8段石英砂岩次生孔隙的成因机理。     

孔隙铸模法在碳酸盐岩孔隙结构微观实验研究中的应用

联合使用扫描电镜、超长焦距连续变焦视频显微镜以及偏光显微镜等微观实验研究仪器设备,并结合相应样品的压汞资料分析,应用孔隙铸模法研究了川南—黔北地区下三叠统嘉陵江组几种代表性碳酸盐岩的孔隙微观结构。孔隙类型主要有残余粒间孔、扩溶粒间孔、粒内溶蚀孔、晶间孔,形状主要有规则近等轴状、三角形或多边形、星点状以及Y状等,以片状、弯片状喉道为主。孔隙密集分布的区域呈斑点状出现,斑点之间缺少喉道连通,彼此呈孤岛状出现。不同沉积成岩环境中形成的岩石孔隙结构具有明显差异。     

深部热流体活动对储层成岩作用及孔隙演化的影响:以莺歌海盆地LDX区中新统黄流组为例

为了解莺歌海盆地深部热流体主要类型,研究热流体特征,判断热流体活动范围,分析热流体对储层成岩-孔隙演化的影响,通过铸体薄片、扫描电镜、黏土矿物X射线衍射、物性、电子探针、包裹体均一温度、稳定同位素等分析测试手段,结合前人研究成果,对盆内LDX区中新统黄流组储层进行分析。结果表明,受构造热事件影响及深大断裂控制,在超压驱动下,热流体活动范围主要为3 900 m以下的黄流组中下部,以CO₂热流体为主,H₂S热流体次之。热流体影响下储层具有自生黏土矿物转化速率加快、镜质体反射率突变、地层水矿化度降低、包裹体均一温度大于正常地层最高温度、热液成因矿物发育等特点。将黄流组储层分为超压储层(黄流组中上部)及热超压储层(黄流组中下部)两类。其中,超压储层成岩作用阶段达中成岩A₂亚期,压实及溶蚀作用较弱,胶结作用较强,孔隙演化经历了压实减孔、压实与胶结减孔、胶结减孔与有机酸溶蚀增孔3个过程,孔隙度从38.8%减少到现今的7.6%;热超压储层成岩作用阶段达中成岩B期,压实及溶蚀作用较强,胶结作用较弱,孔隙演化经历了压实减孔、压实与胶结减孔、胶结减孔与有机酸溶蚀增孔、胶结减孔与有机酸及无机酸溶蚀增孔4个过程,孔隙度从38.1%减少到现今的9.2%。有利储层主要发育在黄流组中下部黄二段的热超压储层中。     

分形理论在深部粘土孔隙分布特征研究中的应用

针对深厚表土层对煤炭资源开采可能带来的安全生产及地表环境破坏问题,利用分形理论方法研究了鲁西南地区大埋深粘土的微孔隙发育规律。研究表明,该区深部粘土孔隙累计分布与孔径大小之间在双对数坐标下具良好的线性关系,相关系数在0.90以上。说明深部粘土中孔隙分布的分形结构是客观存在的,而分维值能真实地反映粘土孔隙特征,可作为一个综合指标,它也是土体孔隙定量描述的有效途径。这种粘土的孔径大于1μm左右时,其分维值在2.5~2.6。同时得出︰孔隙孔径2μm左右是该区深部粘土孔隙性质变化的界限。     

井控主成分分析技术在储层预测中的应用

南堡凹陷中浅层火成岩类型多、非均质性强,利用单一技术方法难以有效刻画火成岩和砂岩储层的空间分布,制约了中浅层砂岩油气藏的勘探开发。在岩石物理交会分析基础上,利用对岩性响应敏感的纵波阻抗、伽马、泊松比和甜点4类地震属性和PCA主组分降维技术,对玄武岩、蚀变火成岩、砂岩、泥岩四类岩性进行了有效的区分,利用创新的井控综合解释技术获得了最终岩性体数据,达到在复杂岩性背景下准确识别砂岩储层的目的。结果表明,地震预测与实钻情况吻合程度较高,达到87.1%,预测的火成岩与砂岩分布特征与区域地质认识相匹配,为研究区滚动开发和开发调整提供了有力技术支撑。     

平衡剖面分析技术在松辽盆地构造演化恢复中的应用

平衡剖面分析技术是将计算机技术与新的地学思维方式相结合,对含油气盆地构造特征进行动态模拟,并快速、有效、合理地恢复盆地构造演化历史,它可为油气勘探提供可靠的依据.将平衡剖面分析技术应用于松辽盆地晚侏罗一下白垩统,使我们对其构造演化历史有了新认识.     

综合物探方法在松辽盆地北部基底结构研究中的应用

根据综合地球物理方法，查明松辽盆地北部基底的断裂２６条，其中岩石圈断裂６条，壳断裂５条，基底断裂１５条；盆地基底岩性由五种类型所组成一前寒武系变质岩、糜棱岩、下古生界变质岩、二叠系浅变质岩及花岗岩。为盆地演化及含油气性提供重要信息。