自生绿泥石对储集层质量影响的定量评价:以北部湾盆地涠西南凹陷涠洲组三段为例*

为了定量研究自生绿泥石对储集层质量的影响,在限定控储因素前提下,通过常规岩心分析、扫描电镜、薄片鉴定、激光粒度分析和黏土矿物X衍射等资料,以北部湾盆地涠西南凹陷涠洲12-X油田古近系涠洲组三段碎屑岩储集层为例,探讨了自生绿泥石对石英次生加大、孔隙结构及储集层物性的影响,并提出了综合得分评价法,定量评价自生绿泥石对储集层物性的控制作用。研究结果表明,当溶蚀作用积极意义大于绿泥石沉淀的消极影响时,石英加大和方解石含量较高(7.3%)及自生绿泥石相对含量较低(20%~30%)的细砂“控孔喉”作用,等同于石英加大和方解石含量较低(2.4%)及自生绿泥石含量较高(30%~40%)的细砂,二者的“控孔喉”作用具有互补性。自生绿泥石的“控孔、控渗”作用与碎屑颗粒粒度、分选、胶结物及泥质含量等因素的“控孔、控渗”作用相互制约,存在互补性和差异性,绿泥石相对含量较低的中砂“控孔、控渗”作用等同于绿泥石相对含量较高的细砂(互补性);泥质含量较低的细砂岩中绿泥石“控孔、控渗”作用弱于泥质含量较高的细砂岩(差异性)。总之,在岩相一定的情况下,包膜或衬里状绿泥石与孔渗呈正相关关系,孔隙充填状绿泥石与孔渗呈负相关关系。     

碎屑岩储集层中绿泥石包膜的研究现状

绿泥石包膜在国内外碎屑岩储集层中常有发现,其对石英次生加大的抑制及对储集层物性的影响一直是国内外学者的研究热点。本文回顾了绿泥石包膜的研究历史,总结了其研究成果,包括微观赋存状态、形成时间和机理、控制因素、对石英次生加大的抑制和对储集层物性的影响等。结果表明:(1)储集层中绿泥石包膜主要偏富铁,具连续生长的双层结构,符合"Ostwald"熟化过程,始于早期富铁黏土包膜,早成岩期转化为平行或斜切颗粒表面的内层包膜,逐渐向外生长为垂直颗粒表面的孔隙衬里绿泥石,并可在埋藏成岩过程持续生长;(2)富含铁镁矿物的火山物质(火山岩岩屑和火山灰)及暗色矿物(黑云母和角闪石等)是形成绿泥石包膜的主要物质来源,并主要富集在三角洲入海(湖)的高能水动力相带,如三角洲前缘水下分流河道及河口坝等沉积微相中,烃类充注影响孔隙衬里绿泥石的生长形态;(3)中低温环境绿泥石包膜明显抑制石英次生加大的生长,高温环境抑制效果减弱;(4)绿泥石包膜的发育有利于粒间孔隙的保护,但易降低孔隙喉道的连通性。最后指出了绿泥石包膜在目前研究中存在的问题和今后的研究趋势。     

渤海湾盆地东濮地区奥陶系碳酸盐岩成岩作用及对储集层的影响*

随着东濮地区地热勘探的不断深入,现有奥陶系储集层研究精度已不能满足勘探需求。基于露头、岩心、薄片、测录井、碳氧同位素和流体包裹体等手段,结合区域地质背景,深入研究了东濮地区奥陶系碳酸盐岩成岩系统及其对储集层的影响,并进一步预测了有利储集层的分布区。研究表明,准同生和早成岩期发生胶结、压实、准同生白云石化和准同生溶蚀作用,其中胶结、压实作用使储集层原生孔隙度大幅减少;表生成岩期发生风化壳溶蚀作用,对储集层孔隙的增加起决定性作用;中—晚成岩期发生构造破裂、热液溶蚀、压溶、胶结、埋藏白云石化和重结晶作用,其中白云石化、溶蚀和构造破裂作用对储集空间的贡献最大,重结晶作用具有双重性,对粉细晶白云岩起强烈破坏作用。综合研究将研究区划分出Ⅰ类储集层分布区1个、Ⅱ类储集层分布区2个和Ⅲ类储集层分布区2个。其中,颗粒滩、潮坪与断裂发育带、白云石化、准同生溶蚀、风化壳溶蚀、热液溶蚀作用叠合区储集层质量最佳,多为Ⅰ类和Ⅱ类储集层分布区。     

济阳坳陷富林洼陷中生界复杂岩性风化壳储集层成岩作用*

风化壳储集层成因及其差异性特征分析是当今储层地质学研究热点。渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷富林洼陷中生界油气勘探遇到瓶颈,目前探井仅钻揭白垩系顶部风化壳,且风化壳储集层岩性复杂、非均质性极强,明确风化壳储集层成岩改造、储集空间类型和组合关系,对本区乃至济阳坳陷中生界潜山油气勘探至关重要。通过岩心和薄片观察,结合录井、测井等资料,对富林洼陷白垩系西洼组复杂岩性风化壳储集层开展研究。结果表明: 风化壳岩性主要为安山岩和凝灰岩,其次为脉岩、隐爆角砾岩和砂砾岩。由于不同构造单元在复杂埋藏过程中经历了“洼—隆—隆”或“洼—隆—洼”的演化过程,不同岩性储集层的成岩序列和孔隙演化差异明显。火成岩和碎屑岩原生孔隙类型和成因明显不同,但现今储集空间均以次生孔隙特别是溶蚀孔为主,被溶蚀物质包括斑晶、基质以及火山岩屑等。溶蚀作用的主导流体多变,继抬升暴露过程中富含CO₂的大气淡水之后,有机质成熟时排出的有机酸对储集层改善有积极作用。有利风化壳储集层的形成受到岩性、埋藏演化过程和成岩流体的共同控制。整体上,富林洼陷白垩系西洼组储集层质量由好到次的顺序为: 凝灰质砂砾岩,火山角砾岩,含残余气孔安山岩,凝灰岩,次火山岩;不同岩性风化壳储集层在复杂埋藏过程中,经历了不同的成岩改造。     

碎屑岩沉积构型研究若干进展*

近10年来,国内外的沉积构型研究从之前的以精细表征为主扩展到成因机制分析。文中以同生逆断层控制的冲积扇、可容空间影响下的曲流河点坝、浅水缓坡背景下的三角洲指状砂坝以及大陆斜坡微盆地背景下的重力流沉积等为例介绍相关研究进展。(1)挤压盆地边缘复杂的同生逆断裂构造活动控制了冲积扇的构型要素类型、叠置样式、分布演化及定量规模,表现出有别于构造稳定条件下的冲积扇构型模式;(2)曲流河在可容空间较小的情况下可发育顺流迁移型点坝,表现出特殊的微相类型、分布样式及旋回特征,而随着A/S值的不断增大,曲流河点坝可由鳞片状逐步演变为条带状,最后变为点状;(3)浅水三角洲中可发育类似于河控较深水三角洲中的指状砂坝沉积,其平面形态、微相组合样式、定量规模等特征受气候、沉积物供给、沉积水体等多因素的影响;(4)大陆斜坡微盆地内部可发育重力流水道、朵叶体、块状搬运体等多种构型要素类型,不同构型要素的空间分布样式、定量规模及构型演化模式受复杂地形地貌及构造活动的影响较为明显。综合原型模型分析、沉积物理模拟及数值模拟开展系统的定量化研究,建立定量的、可预测的碎屑岩沉积构型模式,是今后碎屑岩沉积构型研究的发展趋势。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长82优质储集层成因机理研究*

鄂尔多斯盆地陇东地区长8₂储集层平均孔隙度为8.8%,平均渗透率为0.64×10^-3μm²,属于低孔低渗储集层。强烈的压实作用是储集层物性变差主要原因,碳酸盐胶结作用促使储集层物性进一步变差。尽管储集层物性整体较差,但在普遍低孔低渗背景下仍发育相对高孔渗的优质储集层。对优质储集层进行了分析,总结了优质储集层的典型特征,统计表明:优质储集层的塑性组分含量较低,孔隙类型以绿泥石胶结残余粒间孔和溶孔为主,孔隙结构以中小孔—中细喉为主。在此基础上,分析了优质储集层成因机理。研究认为:分流河道、河口坝等微相高能厚层砂体有利于优质储集层发育,相对低的塑性组分含量和绿泥石环边胶结有利于粒间孔隙的保存,溶蚀作用是次生孔隙形成的最主要成岩作用。     

自生绿泥石对砂岩储层孔隙的保护机理

自生绿泥石可以抑制石英的胶结作用,但其抑制机制目前尚无定论.根据自生绿泥石的产状、性质及其与伴生成岩矿物的关系,综合分析了自生绿泥石的形成条件及其对后期成岩环境的影响,系统研究了自生绿泥石在整个成岩演化过程中对储层孔隙发育的作用.认为对储层有建设意义的是早期形成的孔隙衬里绿泥石,它通过占据石英的结晶基底并保持孔隙流体和颗粒表面的碱性条件来抑制石英颗粒的自生加大,但不能抑制自生石英雏晶的生长,只有与高孔渗的开放环境相配合,流体运移频繁,硅质能被及时带出,自生石英雏晶的生长才能得到有效抑制.孔隙衬里绿泥石常与浊沸石伴生并不表明绿泥石的生成是产生浊沸石的条件,而是说明孔隙衬里绿泥石和浊沸石具有相似的形成条件,适量孔隙衬里绿泥石的存在具有指示并维持高孔渗的碱性成岩环境的意义,并预示浊沸石可能出现,而浊沸石的形成对压实作用的抑制和次生溶蚀孔隙的发育具有重要意义.     

中国地震沉积学研究现状和发展思考*

地震沉积学是地震地层学和层序地层学的延续发展。最近10多年来,地震沉积学研究受到人们的高度重视,在地震沉积学理论、陆相碎屑沉积砂体、海相沉积砂体、碳酸盐岩和混积岩刻画、地震成岩相预测、砂体精细表征和开发地质应用、地球物理新方法新技术、RGB(Red-Green-Blue)地震属性融合、储集层预测技术以及三维可视化技术雕刻地质体等10个方面取得了长足进展。未来地震沉积学应该关注地震地貌学理论模型、地震岩性学新方法、勘探地震沉积学、开发地震沉积学、地球物理反演新方法和人工智能技术等方面的研究,不断完善地震沉积学理论方法,拓展地震沉积学在油气勘探开发等领域的应用,助力油气勘探开发提高经济效益。     

渤海湾盆地东营凹陷示烃成岩作用及其演化特征*

富含有机酸的烃类流体在由泥质烃源岩进入储集层后将发生一系列的示烃成岩反应。研究发现有6类成岩现象与烃类活动密切相关,即酸性烃类流体的溶蚀作用、蒙脱石脱水与伊利石化、碳酸盐矿物的铁离子浸染、沥青—铁核的轨迹、自生高岭石的形成以及耗水、底积碳酸盐胶结层的隔层分布。这些特殊的成岩现象是含油气盆地内特有的标识,对指示油气初次侵入程度、运移的方向与轨迹、工业聚集度以及最终成藏场所的确定具有重要的参考价值。基于所发现的示烃成岩矿物而建立的“含油气盆地碎屑岩成岩演化规律”,对胜利油区复杂油气藏勘探起到了指导作用,也可为今后含油气区储集层的有效性确定提供借鉴。     

鄂尔多斯盆地正宁地区三叠系延长组长9油层组成岩作用*

综合利用岩心、铸体薄片、扫描电镜等多种资料,对鄂尔多斯盆地正宁地区三叠系延长组长9油层组储集层的岩石类型、成岩作用类型、成岩相分布特征及主控因素进行了系统研究。延长组长9油层组储集层的岩石类型为细—中粒岩屑质长石砂岩和长石质岩屑砂岩,成岩作用类型主要为压实作用,同时还有绿泥石、方解石、铁方解石及硅质胶结作用,方解石交代作用和少量的溶蚀作用,储集层目前处于中成岩A期。根据层理频率和塑性颗粒含量将岩石划分为高频层理富片状塑性颗粒粉—细砂岩岩石相和低频层理富刚性矿物细—中砂岩岩石相,前者分布于水下分流河道边部,发育压实致密成岩相;后者形成于水下分流河道主河道和河口坝。根据砂体结构可划分为厚层单砂体和厚层多砂体。厚层单砂体为单期形成的河道或河口坝砂体,上部以方解石充填胶结成岩相为特征,下部以绿泥石衬边胶结成岩相为特征;厚层多砂体为多期砂体冲刷叠置形成,发育方解石绿泥石充填胶结成岩相。塑性颗粒含量对压实作用强度影响最大,叠加碳酸盐胶结致使储集层质量变差,而早期绿泥石环边胶结抑制压实作用,是有利储集层发育的重要条件。综合评价表明,延长组长9油层组有利储集层发育于绿泥石衬边胶结相,其次为绿泥石和方解石充填胶结相,最差储集层为方解石充填胶结相和压实致密相。     

鄂尔多斯盆地东南部延长组储层成岩体系研究

鄂尔多斯盆地东南部延长组具有丰富的油气资源,储集层为一套致密低渗透砂岩,油气的富集与致密低渗透背景下的高效储层有关。通过铸体薄片、背散射、扫描电镜及能谱分析,结合孔、渗测定,认为:①延长组高效储层的形成与绿泥石环边有密切关系,绿泥石环边的出现是三角洲前缘沉积环境、富黑云母的长石砂岩和咸—微咸水的湖泊水体在空间上耦合的产物;②绿泥石环边抵消了一部分埋藏过程中上覆地层的机械压实作用,减缓了由于压实作用而引起的原生孔隙的减低,而且有抑制石英次生加大的作用;③同生期形成的方解石可以使颗粒呈嵌晶接触,形成致密层,但是这部分方解石量小且分布不均匀;④自生石英在纵向上变化明显,封闭体系中形成的SiO2由于绿泥石环边的抑制作用,以雏晶的形式产出;而半封闭体系中形成的SiO2可向上发生运移,在绿泥石环边不连续或欠发育的层段以加大边的形式产出。通过成岩体系研究,可以明确高效储层的形成机理,指导岩性油气藏的勘探。     

母岩性质对砾岩储层中自生绿泥石发育的影响及油气储层意义-以准噶尔盆地玛湖凹陷玛北地区下乌尔禾组为例

近期取得重大发现的准噶尔盆地玛湖凹陷砾岩油气藏表现出近源、粗粒、深埋、低渗的特征,其中下乌尔禾组（砂）砾岩储层质量与其中自生绿泥石及其伴生的成岩作用密切相关。基于大量铸体薄片观察和扫描电镜、电子探针、X荧光光谱等测试技术,对玛湖凹陷北部地区二叠系下乌尔禾组四段开展了岩石学、矿物学研究,以明确自生绿泥石含量、分布、成因及其对储层的影响,探索火山岩物源供给条件下储层成岩作用差异和优质储层发育规律。研究表明：1）玛北地区自生绿泥石主要为铁—镁过渡型偏富铁绿泥石,以颗粒薄膜、孔隙衬里和孔隙充填产出,物质主要来源于中基性火山物质;2）研究区发育4个砾岩扇体,物源区母岩性质差异较为明显。玛东斜坡夏盐扇、玛东扇砾岩储层中发育大量的自生绿泥和浊沸石,玛西斜坡夏子街扇和黄阳泉扇砾岩储层自生绿泥石缺乏,以浊沸石胶结为特点。不同母岩性质砾岩体在埋藏成岩演化过程发育不同的成岩序列;3）砾岩储层质量与物源区母岩性质关系密切,玛东斜坡自生绿泥石和浊沸石的析出导致储层胶结程度高、整体致密,储层质量取决于后期裂缝的改造。玛西斜坡缺乏自生绿泥石,浊沸石的析出抵抗了储层压实作用,保存了少量原生孔隙,为后期酸性流体的注入和浊沸石的溶蚀提供了可能。其中构造高部位浊沸石溶蚀程度高,储层质量好。     

江西虎圩金铅锌矿床矿物化学、流体包裹体特征及地质意义

为了深入研究东乡盆地中金属矿床的成因类型,选取虎圩金铅锌矿床为研究对象,运用EPMA和LA-ICP-MS等方法开展石英微量元素分析、绿泥石化学成分组成和流体包裹体测温等研究.研究结果表明,石英中微量元素主要替换方式为Al3++Li+=Si4+,成矿流体的pH值在成矿过程中发生周期性变化.包裹体类型主要为气液两相包裹体,绿泥石形成于相对低氧逸度和高硫逸度环境,成矿温度约为210~280 ℃.综合前人研究,认为虎圩金铅锌矿床在成矿过程中不断发生岩浆热液和天水的混合,伴随不同程度的水岩反应,在断裂的开阔空间沉淀形成矿脉.认为虎圩矿床属于浅成低温热液矿床,深部存在隐伏斑岩岩体.     

Formation of chlorite rims and the impact of pore-lining chlorite on reservoir quality: a case study from Shiqianfeng sandstones in upper Permian of Dongpu Depression,Bohai Bay Basin,eastern China

The source material, precursor and formation processes of chlorite rims, and impact of pore-lining chlorite on reservoir quality of the Shiqianfeng sandstones, Dongpu Depression, Bohai Bay Basin, China, are studied using an integrated approach, including core observation, point-count analysis of thin-sections, scanning electron microscopy, electron microprobe analysis and cathode luminescence. The petrographic analysis shows that chlorite rims consist of grain-coating chlorite, poorly crystalline pore-lining chlorite and euhedral-crystallised pore-lining chlorite. The chemical composition shows that pore-lining chlorite is mainly Fe-rich with an average of 0.785 for Fe/(Fe+Mg) ratio. Petrographic analysis shows a large amount of volcanic dust (3.0～16.0 vol%, average of 7.93 vol%) in Shiqianfeng sandstones, which determines the formation of poorly crystalline pore-lining chlorite. Transformation of volcanic dust to smectite rims started with shallow burial depth at an early diagenetic stage, followed by in situ alteration of the smectite rims to poorly crystalline chlorite rims. Euhedral-crystallised chlorite mainly develops in sandstones with high porosity, high permeability and open flow systems. Pore-lining chlorite can inhibit quartz overgrowth but cannot effectively prevent pore-filling of authigenic quartz, carbonate and kaolinite cements, and therefore cannot prevent porosity destruction. However, the occurrence of pore-lining chlorite is a barometer of good reservoir quality and intense hydrodynamic conditions.     

砂岩中自生绿泥石的产状、形成机制及其分布规律

砂岩中自生绿泥有4种产状：颗粒包膜、孔隙衬里、孔隙充填和蜂窝状;3种成因类型：粘土矿物转化、物质的溶蚀结晶和富铁镁外来流体的渗入。时间形成顺序为：颗粒包膜绿泥石→孔隙衬里绿泥石→孔隙充填绿泥石;蜂窝状绿泥石的形成时间取决于外来流体的渗入时期。绿泥石的表面电荷特性受成岩流体pH的控制,并进而影响其产状。绿泥石的分布受铁镁物质的来源、孔隙流体性质、温度、砂岩的成分和结构控制,且不同产状的绿泥石具不同的空间分布规律,颗粒包膜绿泥石主要由沉积环境控制,孔隙衬里绿泥石由砂岩中富含铁镁的岩屑和黑云母等的分布约束,孔隙充填绿泥石受砂岩结构影响;蜂窝状绿泥石取决于外来流体的渗流特征。     

寿昌——临浦火山岩带特征及成岩环境

本文阐述了浙江寿昌－临浦火山岩带产出的地质背景、火山活动族回及火山岩类成分特征，探讨了在岩物质来源及成岩环境。该中生代火山岩地海西－印支造山带内，火山活动受复背斜及其两侧深大断裂控制。火山岩以酸怀火山碎屑岩及熔岩为主，其主体火山岩钾长石含量高，富Ｋ２Ｏ，贫Ｎａ２Ｏ，铝过饱和，稀土总量高，ＬＲＥＥ／ＨＲＥＥ比值大，＾８７Ｓｒ／＾８６Ｓｒ初始比值较高，普遍大于０．７１０。表明该火山岩带主要为上部陆亮组     

四川盆地须家河组砂岩储层中自生绿泥石的来源与成岩演化

由于在成岩过程中能有效抵抗上覆岩层的机械压实作用,抑制石英在颗粒表面成核的数量,自生绿泥石包膜对四川盆地须家河组砂岩储层的原生粒间孔的保存起到了重要的作用。须家河组早期自生绿泥石物质来源主要有同沉积的富铁沉积物的溶解、河流溶解铁的絮凝沉淀以及相邻泥岩压释水的贯入,主要以新生沉淀形式集中形成于同生期至早成岩早期。成岩中后期,由于下伏富Mg流体沿裂缝系统的持续进入,须2段的自生绿泥石的继续生长得到了充足的物质来源,其MgO的含量随地层深度明显增加,而须4段后期再生长现象不明显。该区自生绿泥石包膜对储层物性的影响通过绿泥石含量与参与孔隙度的关系以及孔隙度分布频率图可以得到较好的评估。从对储层的影响来说,自生绿泥石包膜存在一个最合适的厚度值,超过或低于这个值就会对储层造成负面影响而无法保护储层,该区此最适合的厚度值为5～10 μm。     

浙赣中生代火山岩岩相与铀矿床类型研究

浙赣火山岩分布广泛并且产有重要的火山岩型铀矿床(赣杭构造带发育有五十一个火山岩型铀矿床)。通过对浙赣中生代火山岩相的划分及其特征的描述，划分出与其相对应的火山岩型铀矿床类型，即潜火山相对应于次火山岩型铀矿床、火山通道相对应于火山角砾岩筒型铀矿床、火山侵出相及火山喷发相之喷溢亚相对应于火山熔岩型铀矿床、火山喷发相之爆发亚相对应于火山碎屑岩型铀矿床、喷发沉积相对应于沉积火山碎屑岩型铀矿床。说明火山岩相与铀矿类型之间存在某种联系，研究火山岩相与其相对应的铀矿床对寻找火山岩型铀矿床有一定的指导意义。