应用扫描电镜与X射线能谱仪研究柳江盆地上石盒子组砂岩孔隙与矿物成分特征

柳江盆地是国家级地质遗迹自然保护区,位于河北省秦皇岛市北部的燕山脚下。该区内的二叠系上石盒子组砂岩的岩石学研究工作多集中于宏观野外地质观测,缺少微观尺度下对上石盒子组孔隙特征和矿物组分特征的研究。本文在野外地质观察与剖面实测基础上,采用扫描电镜和X射线能谱测试,分析了柳江盆地上石盒子组砂岩的孔隙特征与成分特征。结果表明,柳江盆地上石盒子组以含砾粗砂岩、中砂岩与粉砂岩-泥岩互层为主,具有"二元结构"。扫描电镜下观察发现上石盒子组砂岩孔隙包括原生孔隙和次生孔隙两大类,次生孔隙依据孔隙形态与分布位置又可分为粒间溶孔、粒内溶孔、微裂隙和晶间微孔。砂岩矿物组成含量最多的矿物为石英和长石,其次为高岭石和绿泥石等黏土矿物;黏土矿物的种类组合特征表明,上石盒子组砂岩处于中成岩阶段早期。     

鄂尔多斯盆地子洲气田上古生界山西组、下石盒子组储集层特征对比研究

鄂尔多斯盆地子洲气田山西组山2~3段和下石盒子组盒8段是该区天然气的主力储集层,但其产能却存在很大差异。应用薄片鉴定、扫描电镜、高压压汞、恒速压汞及岩心分析资料,分别对该地区上古生界山西组山2~3段和下石盒子组盒8段储集层进行了研究。子洲气田山2~3储层以石英砂岩为主,孔隙类型多样,粒间孔、溶孔、晶间孔发育,喉道类别以微—细喉为主,属相对低孔高渗型储层;盒8储层则以岩屑砂岩为主,孔隙类型主要为岩屑溶孔和晶间孔,喉道类别以细—微喉为主,属于相对低孔低渗型储层。山2~3段和盒8段储集层岩石类型、孔隙结构差别巨大,造成了其储集性能的差异性。不同的沉积环境和成岩作用是造成其差异性的主要原因。     

渤海湾盆地南堡凹陷南部深层沙一段优质碎屑岩储层特征及成因机制

利用岩芯、薄片、扫描电镜和分析化验等资料,对南堡凹陷南部深层古近系沙一段（沙河街组一段）优质碎屑岩储层特征进行了分析并揭示其成因机制。研究表明：①南堡凹陷南部沙一段优质碎屑岩储层属于低孔中渗储层,发育原生孔隙、次生孔隙和微裂缝;②沙一段沉积期处于强水动力沉积环境,辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体普遍发育,岩性主要为中粗砂岩、含砾砂岩和砂砾岩等粗岩性,岩石类型主要为岩屑长石砂岩,石英、岩浆岩岩屑等刚性组分含量高,储层在强压实作用下仍保留了局部原生残余粒间孔,部分刚性组分强压条件下形成微裂缝;③沙一段与东三段为区域不整合接触,大气水的酸性流体在成岩初期以及烃源岩成熟之后产生的有机酸在成岩后期通过油源断裂和不整合面进入储层,造成长石、易溶碎屑等组分溶蚀形成次生孔隙,溶蚀作用不仅增加孔隙空间,而且扩大喉道宽度。结论认为：粗岩性和高刚性颗粒含量为原生孔隙的保存提供了物质基础;油源断层、不整合面为酸性流体的进入提供路径,促进了次生孔隙发育。     

渤海湾盆地南堡凹陷南部深层沙一段优质碎屑岩储层特征及成因机制

利用岩芯、薄片、扫描电镜和分析化验等资料,对南堡凹陷南部深层古近系沙一段（沙河街组一段）优质碎屑岩储层特征进行了分析并揭示其成因机制。研究表明：①南堡凹陷南部沙一段优质碎屑岩储层属于低孔中渗储层,发育原生孔隙、次生孔隙和微裂缝;②沙一段沉积期处于强水动力沉积环境,辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体普遍发育,岩性主要为中粗砂岩、含砾砂岩和砂砾岩等粗岩性,岩石类型主要为岩屑长石砂岩,石英、岩浆岩岩屑等刚性组分含量高,储层在强压实作用下仍保留了局部原生残余粒间孔,部分刚性组分强压条件下形成微裂缝;③沙一段与东三段为区域不整合接触,大气水的酸性流体在成岩初期以及烃源岩成熟之后产生的有机酸在成岩后期通过油源断裂和不整合面进入储层,造成长石、易溶碎屑等组分溶蚀形成次生孔隙,溶蚀作用不仅增加孔隙空间,而且扩大喉道宽度。结论认为：粗岩性和高刚性颗粒含量为原生孔隙的保存提供了物质基础;油源断层、不整合面为酸性流体的进入提供路径,促进了次生孔隙发育。     

鄂尔多斯盆地东北部上古生界太原组及下石盒子组碎屑岩储集层特征

鄂尔多斯盆地东北部上古生界太原组及下石盒子组是该区天然气的主力储集层。应用偏光显微镜、环境扫描电镜、恒压压汞以及近几年来发展起来的恒速压汞技术,对该地区上古生界太原组及下石盒子组储集层进行了研究。研究区储集层岩性以粗粒、巨—粗粒岩屑石英砂岩为主,石英砂岩、岩屑砂岩为次。由于成岩作用强烈,残余原生粒间孔基本全部丧失。由于煤系地层提供的大量有机酸以及丰富的可溶性组分,太原组形成了以溶孔为主的储集空间类型,下石盒子组则主要以高岭石晶间微孔为主。太原组及下石盒子组储集层孔隙结构差别巨大,太原组储集层孔径大、孔喉比大,而下石盒子组储集层孔径小,孔喉比接近于1:1,属于较差的孔喉配置。     

鄂尔多斯盆地上古生界碎屑岩相对高渗储集层成因及分布*

鄂尔多斯盆地上古生界发育 “粒间孔型石英砂岩”、“溶孔型石英砂岩”、“粒间孔—溶孔复合型长石砂岩”3类相对高渗储集层。结合鄂尔多斯盆地地质背景,分析了该地区上古生界3类相对高渗储集层的岩石结构、组分与物性等基本特征,详细探讨了沉积环境、成岩作用、构造活动对鄂尔多斯盆地上古生界各类相对高渗储集层形成的控制机理,并在此基础上,依据与物源的距离、沉积相类型及砂体分布、孔隙类型、颗粒成分及粒度粗细、杂基成分及含量、储集层最大埋深、后期构造运动等因素,对主力勘探层系山西组二段和下石盒子组八段进行了储集层优劣分级综合评价,认为受高石英含量母岩控制的沉积体系、辫状河高能沉积相带和强溶蚀、弱压实的有利成岩相带分布区是鄂尔多斯盆地上古生界碎屑岩相对高渗储集层的主要发育区域。     

鄂尔多斯盆地上古生界碎屑岩硅质胶结物形成机制及其对储集层的影响

以石英次生加大边、孔隙充填式的石英晶体形式赋存的硅质矿物是鄂尔多斯盆地上古生界储集层 砂岩中最为重要的自生矿物之一,平均含量达3.8%,这在众多含油气盆地中是极少见的。对于鄂尔多斯盆地上 部地层如石千峰组和石盒子组来说,同期火山物质的蚀变是形成硅质胶结物的主要原因之一;山西组与上部地 层石千峰组和石盒子组相比,具较高的硅质胶结物含量且常与高岭石相伴生,同时砂岩中的长石含量很低,这 种现象说明,长石等易溶硅酸盐组分在有机酸的溶解下释放的硅提供了形成硅质胶结物的物质来源。早成岩期 相对浅埋深条件下形成的硅质胶结物增加了岩石的机械强度和抗压强度,对砂岩储集空间的保存具有积极意义, 因而应属于保持性成岩作用,对储集层的影响是中性-正面的。     

大港油田孔南地区上石盒子组碎屑岩储层物性控制因素

通过对储层物性数据资料的分析和整理,研究了孔南地区上石盒子组碎屑岩储集层特征及其控制因素。结果表明：研究区上石盒子组碎屑岩储层为低孔低渗储层,渗透率与孔隙度呈正相关性。储层孔隙的连通性好,属于孔隙型储层。孔隙类型以次生粒间溶孔为特征。晚成岩期,岩屑、填隙物、长石颗粒以及高岭石发生溶蚀,产生了大量的次生孔隙,改善了储层物性。沉积条件、压实作用、胶结作用和溶蚀作用是控制储层性质的主要因素。     

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。     

河南义马地区页岩气储层孔隙非均质性

运用高压压汞、液氮吸附及渗透率测试等实验,利用极差、突进系数、变异系数等参数,表征煤系页岩孔渗特征及孔隙层间非均质性,分析孔隙层间非均质性主控因素。结果表明:河南义马地区上、下石盒子组泥页岩微孔与小孔较为发育,山西组大孔较为发育,分别提供了气体吸附附着面积和储存运移空间;上石盒子组孔容与孔径相对偏差最小,孔隙分布均匀,山西组比表面积相对偏差最小,表面积分布均匀;随围压增大,渗透率不断降低,且满足负指数相关关系;渗透率级差、突进系数和变异系数显示下石盒子组渗透率非均质性较弱,山西组渗透率非均质性很弱,更易于压裂开发。非均质性宏观上主要受沉积物质组成和构造改造作用影响,微观上受成岩演化影响。     

鄂尔多斯盆地东缘C-P煤系致密砂岩储层敏感性分析

鄂尔多斯盆地临兴地区上古生界致密砂岩储集层中矿物组成多样、孔隙结构复杂且黏土矿物含量高,直接影响储层改造和开发效果。文章基于X 衍射、铸体薄片、气测孔渗、压汞和敏感性实验,系统研究了储层敏感性及其影响因素。结果表明研究区砂岩中石英和岩屑含量高,长石含量较低,以岩屑砂岩、岩屑石英砂岩、长石岩屑砂岩和石英砂岩为主。黏土矿物主要为伊利石、高岭石、绿泥石以及伊/蒙混层;储层普遍低孔低渗,孔隙结构较差。速敏以太原组最强,山西组最弱,与伊利石+绿泥石含量正相关,高岭石含量负相关。水敏下石盒子组最强,太原组最弱,与伊/蒙混层含量正相关。盐敏与水敏有类似特点,与伊/蒙混层含量表现出正相关。酸敏山西组最强,下石盒子组最弱,与绿泥石和铁白云石矿物含量正相关。碱敏性山西组最强,太原组最弱,受长石、石英和高岭石含量影响。相关认识有助于指导研究区钻井、压裂等施工工艺选择和排采控制。     

渤海中部古近系沙河街组有利砾岩类储层特征

渤海湾盆地是我国重要的含油气盆地,其中古近系沙河街组发育储集性较好的砾岩储层。通过对储层岩石薄片显微鉴定、物性分析、扫描电镜分析、阴极发光分析等,明确了沙河街组有利的砾岩储层的岩石学、储集性和成岩作用特征。砾岩类型多样,其中云质砾岩的储集性最好。砾岩储层物性较好,平均孔隙度为16.1%,平均渗透率为217.93m D。主要孔隙类型为原生孔,原生孔类型主要为砾石间残余原生孔和生物碎屑体腔孔,其次是溶蚀孔。砾岩储层成岩作用类型与砾岩填隙物成分关系密切,以砂岩为主要填隙物的成岩作用中有显著的长石溶蚀作用,以碳酸盐岩为主要填隙物的则具有多期白云石和方解石等胶结物,最有利的成岩作用是早期白云石衬垫和长石的溶蚀作用。     

Characteristics of Tight Sandstone Reservoirs and Controls of Reservoir Quality: A Case Study of He 8 Sandstones in the Linxing Area,Eastern Ordos Basin,China

Determining the process of densification and tectonic evolution of tight sandstone can help to understand the distribution of reservoirs and find relatively high-permeability areas. Based on integrated approaches of thin section,scanning electron microscopy(SEM), cathode luminescence(CL), nuclear magnetic resonance(NMR), X-ray diffraction(XRD), N_2 porosity and permeability, micro-resistivity imaging log(MIL) and three-dimensional seismic data analysis, this work discussed the reservoir characteristics of the member 8 of the Permian Xiashihezi Formation(He 8 sandstones) in the Linxing area of eastern Ordos Basin, determined the factors affecting reservoir quality, and revealed the formation mechanism of relatively high-permeability areas. The results show that the He 8 sandstones in the Linxing area are mainly composed of feldspathic litharenites, and are typical tight sandstones(with porosity 10% and permeability 1 mD accounting for 80.3% of the total samples). Rapid burial is the main reason for reservoir densification, which resulted in61% loss of the primary porosity. In this process, quartz protected the original porosity by resisting compaction. The cementation(including carbonate, clay mineral and siliceous cementation) further densified the sandstone reservoirs,reducing the primary porosity with an average value of 28%. The calcite formed in the eodiagenesis occupied intergranular pores and affected the formation of the secondary pores by preventing the later fluid intrusion, and the Fe-calcite formed in the mesodiagenetic stage densified the sandstones further by filling the residual intergranular pores. The clay minerals show negative effects on reservoir quality, however, the chlorite coatings protected the original porosity by preventing the overgrowth of quartz. The dissolution of feldspars provides extensive intergranular pores which constitute the main pore type, and improves the reservoir quality. The tectonic movements play an important role in improving the reservoir quality.The current tectonic traces of the study area are mainly controlled by the Himalayan movement, and the high-permeability reservoirs are mainly distributed in the anticline areas. Additionally, the improvement degree(by tectonic movements) of reservoir quality is partly controlled by the original composition of the sandstones. Thus, the selection of potential tight gas well locations in the study area should be focused on the anticline areas with relatively good original reservoir quality. And the phenomena can be referenced for other fluvial tight sandstone basins worldwide.     

文昌A凹陷珠海组低渗砂岩成岩特征与孔隙演化

基于薄片鉴定分析、扫描电镜、物性分析、X射线衍射分析、碳酸盐碳氧同位素分析等实验手段, 研究文昌A凹陷珠海组低渗砂岩储层岩石学特征和成岩作用特征, 通过定量化分析, 评价压实、胶结、溶蚀作用对储层孔隙演化的影响, 实现成岩相预测及储层分类评价.结果表明:（1）研究区珠三南断裂带以岩屑砂岩和长石岩屑砂岩为主, 中、粗砂岩含量高; 6号断裂带以长石岩屑砂岩和岩屑石英砂岩为主, 细砂岩含量高.储集空间以次生溶孔为主, 物性变化大, 纵向及平面均表现出明显的分带性.（2）机械压实造成珠海组原生粒间孔隙大量丧失; 含铁碳酸盐、自生伊利石、硅质胶结等使粒间孔进一步减少, 早期绿泥石则能抑制石英次生加大; 溶蚀作用使深部储层物性得以改善, 研究区珠海组发育两个次生溶蚀带.成岩相预测结果表明, 发育厚层粗粒级砂岩的水下分流河道是研究区的有利储集相带.（3）通过孔隙演化定量分析, 认为成岩作用对粗粒砂岩和细-中粒砂岩的孔隙度演化的影响具有差异性.      

准噶尔盆地中央坳陷莫索湾地区侏罗系三工河组深层致密砂岩气储集层特征及成因*

综合利用岩心、薄片、扫描电镜以及测井资料,对准噶尔盆地中央坳陷莫索湾地区侏罗系三工河组一段致密砂岩气储集层特征及致密化成因进行研究。结果表明: (1)三工河组一段储集层平均埋深超过4500 m,具低—特低孔、低—特低渗特征,属于典型深层致密砂岩气储集层;(2)沉积类型为浅水三角洲—湖泊相沉积,三角洲前缘水下分流河道砂岩为主要储集层;(3)岩石类型以细砂岩、粉—细砂岩为主,主要为低成分成熟度的岩屑砂岩,具有岩屑和塑性岩屑含量高及胶结物含量低的“两高一低”特征;(4)储集层孔隙类型以混合孔为主,孔隙-孔喉组合类型以中细孔-细喉型为主,孔喉分选性、连通性和渗流能力相对较差,微观孔隙结构总体较差;物质成分、压实作用及胶结物充填是3个导致储集层致密化的因素,从而形成三工河组一段深层致密砂岩气储集层。     

束鹿凹陷古近系沙河街组第三段下部储层物性及其影响因素

本文在对束鹿凹陷古近系沙河街组第三段下部地层、岩性、沉积相、成岩作用、成像测井等方面进行深入研究的基础上,查明了研究区储层物性特征及其影响因素。指出研究区储层原生孔隙不发育,以孔隙-裂缝型储层为主,储集空间以次生溶孔和裂缝为主,渗滤通道主要是裂缝,属特低孔特低渗储层。研究区的储集层主要是重力流成因的各种砂砾岩体和混积成因的泥灰岩类,由于其特殊性,导致它既不同于一般的碎屑岩,也不同于正常沉积的碳酸盐岩,因此,影响其储集性能的因素较复杂,概括起来主要有岩性、厚度、沉积相、成岩作用、构造应力等对裂缝、孔隙度的影响。其中性脆、泥质砂的中薄层砂砾岩,即贫基质的碎屑流易形成裂缝,同时构造应力是导致裂缝形成的重要原因：而具塑性、泥质含量高、层厚的重力流沉积及泥灰岩沉积不易形成裂缝。而成岩压实和胶结是导致地层孔隙度减小的主要原因,溶解作用则形成次生孔隙。     

枣园油田孔一,二段储层成岩作用和孔隙结构特征

本文综合应用研究区目的层段岩芯样品的各项分析测试资料,对储集砂岩的成岩作用和孔隙结构进行研究,揭示了枣园油田储集砂岩的成分成熟度和结构成熟度均较低;各组分含量变化大是造成储层成岩变化和孔隙结构复杂的因素之一。孔一、二段砂岩经历了压实、胶结、交代、溶解和自生矿物充填等成岩作用。孔一段上部孔隙类型以原生孔隙为主,孔隙和喉道发育、孔渗高,但孔喉分选差;下部原生和次生孔隙并存。孔二段主要是次生孔隙,孔喉细、分选差,孔渗性较孔一段上部差。     

华庆地区长63段低渗储层特征及优质储层主控因素

综合运用岩心观察、薄片鉴定、物性分析、压汞分析及试油分析等技术方法,对华庆地区长6₃段低渗储层特征进行了系统研究,分析了低渗储层的成因,并探讨了优质储层的主控因素。结果表明,华庆地区长6₃段储层的厚层块状砂岩主要由具有液化流性质的砂质碎屑流沉积形成的相对较厚块状砂岩纵向叠置组成。岩石类型主要为长石砂岩,其次为岩屑长石砂岩;储层具有低孔特低孔-特低渗透超低渗透特征;储集空间主要包括粒间原生孔隙、次生溶蚀孔隙及晶间微孔隙,为小孔微细喉型孔隙结构。杂基含量高、成分成熟度和结构成熟度差是华庆地区长6₃低渗储层形成的主控因素,压实作用对其形成起到强化作用。沉积鼎盛时期水动力强的主力沉积期次,形成泥质含量较低的砂岩是优质储层形成的主控因素,而较大的储层厚度是优质储层形成的必要条件。     

鄂尔多斯盆地东部下二叠统山西组山2段成岩相划分及展布

鄂尔多斯盆地东部下二叠统山西组山2段岩石类型主要为石英砂岩、岩屑质石英砂岩和岩屑砂岩,储集层经历了压实、压溶、硅质胶结、碳酸盐胶结交代、高岭石胶结、杂基蚀变以及溶蚀等多种成岩作用。在成岩作用研究的基础上,通过大量的岩心观察和薄片鉴定,结合阴极发光、探针分析等方法,将研究区划分出7种单因素成岩相,即：强压实、压溶-石英次生加大、蚀变高岭石、沉淀高岭石、杂基充填、碳酸盐胶结交代、不稳定组分溶蚀成岩相,在此基础上对其进行平面叠加,确定了利于储集层发育的优势成岩相。其中压溶-石英次生加大与杂基、假杂基溶蚀作用的综合作用（叠加和改造）决定了山西组山2段有利的成岩相带,在陕141井区、榆37井区、子洲-清涧地区山西组山2段形成了天然气优质储集层。     

珠江口盆地白云凹陷深层储层特征与有效储层控制因素

珠江口盆地白云凹陷珠海组和恩平组是该区深层油气勘探的主要层系,查明深层储层基本特征和有效储层控制因素对于白云凹陷深层油气勘探具有重要意义. 基于岩石学和矿物学、成岩作用、孔隙特征及沉积相分析,明确了白云凹陷深层储层基本特征. 白云凹陷深层以低孔低渗和致密储层为主;压实作用是造成深层储层变差的主要原因,碳酸盐胶结和石英次生加大是主要的自生矿物;孔隙类型以粒间溶孔和粒内溶孔为主;有效储层以低孔低渗及以上储层为主,孔隙度总体保持在10%左右,渗透率变化范围大. 中粗粒沉积相带、溶蚀作用和超压是深层有效储层的主要控制因素. 中粗粒砂岩具有较好的原生孔和次生孔发育条件,渗透率较高,胶结减孔作用弱,溶蚀增孔作用强;溶蚀作用是深层关键的建设性成岩作用,溶蚀孔隙是深层主要的孔隙类型;超压传导作用有利于酸性流体活动和溶蚀物质的迁移,对形成溶蚀孔隙具有积极意义;分流河道和水下分流河道砂体是中粗粒砂岩的主要载体,应作为深层油气勘探的优选对象.