影响我国陆相碎屑岩储集层黏土矿物组合和分布的因素

我国陆相碎屑岩储集层长石、岩屑等化学活性组分十分丰富，黏土矿物含量高、组合类型多，成岩作用受地层温度和孔隙结构的影响，成岩作用和不同沉积相带水介质条件是控制黏土矿物组合和分布特征的主要因素。大地构造背景和盆地构造发育史是影响盆地内储集层黏土矿物组合和分布特征的宏观因素。对于经历多旋回构造运动的盆地，黏土矿物组合和分布的不同特征反映各旋回构造运动的性质；对于同一构造旋回中发育的盆地。黏土矿物组合和分布特征的不同则反映各演化阶段的构造特征。表1参14（王少依摘）     

北塘凹陷沙三段碎屑岩储集层成岩特征

沙三段是北塘凹陷的主要含油气储集层，储集层成岩特征的研究显得尤为重要。该文通过对沙三段碎屑岩储集层的岩石学特征、成岩作用和粘土矿物演化特征的研究，明确了沙三段主要存在早期压实胶结和晚期溶解及部分再胶结两种成岩相，并将北塘凹陷沙三段碎屑岩储集层的成岩阶段划分为早成岩和晚成岩两期，具体分为早成岩B期、晚成岩Al期及晚成岩A2三个亚期，为储集层评价提供了依据。     

塔里木盆地北部古近系-白垩系成岩相及其储集性能

塔里木盆地北部地区白垩系-古近系储集层岩性主要为处于中成岩阶段的岩屑砂岩和长石岩屑砂岩。在不同地区和不同层段, 岩石组成、成岩矿物组合、成岩演化、孔隙组合类型有明显的差异; 根据储集层中自生矿物种类、分布、生成顺序、孔隙类型组合和孔隙形成特征以及构造作用等对储集性能的影响, 将古近系-白垩系储集层成岩相划分为强胶结挤压致密型成岩相、中等胶结溶解型成岩相和弱胶结成岩相, 其中以方沸石和白云石组合胶结为主的储集层物性最好。根据不同地区、不同构造带古近系、白垩系储集层岩性、物性参数等将本区储集层分为4 个级别: Ⅰ、Ⅱ类储集层可以作为油气勘探的主要目的层, Ⅲ类储集层属低渗透储集层可以作为寻找天然气的目的层, 而Ⅳ类储 集层为特低孔特低渗非常致密型储集层, 甚至为非储集层。     

北塘凹陷沙三段碎屑岩储集层成岩特征

沙三段是北塘凹陷的主要含油气储集层,储集层成岩特征的研究显得尤为重要。该文通过对沙三段碎屑岩储集层的岩石学特征、成岩作用和粘土矿物演化特征的研究,明确了沙三段主要存在早期压实胶结和晚期溶解及部分再胶结两种成岩相,并将北塘凹陷沙三段碎屑岩储集层的成岩阶段划分为早成岩和晚成岩两期,具体分为早成岩B期、晚成岩A1期及晚成岩A2三个亚期,为储集层评价提供了依据。     

碱性环境成岩作用及对储集层孔隙的影响——以鄂尔多斯盆地长7段致密砂岩为例

根据大量岩石薄片观察、扫描电镜和X衍射分析,详细研究鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段致密砂岩的岩石学特征、成岩作用及孔隙成因等,探讨长7致密砂岩碱性环境成岩作用及发育的各种伴生孔隙,并分析孔隙的演化过程及与其油气成藏的关系。长7段致密砂岩广泛发育碱性环境成岩作用,包括硅质的溶解及被交代、碳酸盐矿物胶结交代、钠长石化作用及大量伊利石、绿泥石沉淀。碱性环境下发育了多种伴生孔隙,如石英溶孔、黏土矿物晶间微孔、云母层间孔和钠长石化伴生孔隙。埋藏过程中,碱性环境成岩作用出现于早成岩B阶段和中成岩A2阶段,其中早成岩B期是主要碱性环境伴生孔隙发育阶段,大量黏土晶间微孔的出现严重损害了储集层的渗透能力,同时也导致后期酸性溶蚀强度降低,因此推测在大量烃类充注之前,长7段砂岩已经严重致密化,为典型的先致密后成藏。图7表2参34     

乍得南部B盆地下白垩统碎屑岩储集层成岩演化及特征

乍得南部地区B盆地下白垩统碎屑岩储集层的成岩作用主要处在早成岩阶段B期至晚成岩阶段B期,机械压实作用、压溶作用、胶结作用和溶解作用对其物性影响强烈;颗粒骨架的淋滤、早期及后期碳酸盐胶结物、骨架颗粒（长石、火山岩碎屑）和黏土胶结物的溶解是盆地形成优质储集层的主要因素;成岩相可划分为颗粒铸模相、溶解相和石英次生加大相.下白垩统碎屑岩储集层成岩作用特征及其演化的影响因素主要包括：储集层结构成熟度、成分成熟度,构造环境,油气充注时间.图4参14     

姬塬地区长4＋5油藏成藏期次的流体包裹体证据

在对鄂尔多斯盆地姬塬地区延长组长4＋5储集层砂岩成岩作用及其自生成岩矿物形成序列分析基础上,研究了成岩矿物中流体包裹体特征及其代表的成藏期次。结果表明,长4＋5储集层砂岩成岩作用主要有压实作用、压溶作用、胶结作用、重结晶作用、溶解作用和裂隙作用等。成岩矿物主要为自生石英、钠长石、白云石、方解石和黏土矿物等。根据流体包裹体所在寄主矿物的形成时间序列,识别出了3期流体包裹体。研究认为,第1期流体包裹体是沉积有机质演化早期阶段形成的含有机酸流体产物,与油气成藏事件无关;第2期油气包裹体为大量无荧光沥青包体,代表了早期油气藏被破坏后的残余物,记录了早期的一次油气成藏改造事件;第3期油气包裹体特征与孔隙吸附烃特征相同,是现今油气藏形成过程的记录,其分布在钠长石、硅质和钙质等大量晚期胶结物中,说明晚期成岩作用与油气大量注入同期发生。     

自然伽马能谱测井在伊拉克A区块α井中的应用

伊拉克A区块的Asmari地层受放射性元素影响,所测自然伽马值无法反映真实的地层泥质含量,同时对储层黏土矿物类型的研究几乎没有。对此以地层中钾、铀、钍含量与黏土矿物类型关系密切、以及钍铀比值又和地层原始沉积环境息息相关为理论依据,结合斯伦贝谢公司解释图版及前人解释经验,对该区块α井分段进行了黏土矿物类型识别以及沉积环境分析。结果发现Ⅰ油组为还原条件下的海相低能环境,黏土矿物主要为云母和海绿石;Ⅱ油组砂岩层为还原到氧化的过渡型沉积环境,黏土矿物主要为云母,白云岩层则为还原条件下的海相低能环境,以云母和海绿石为主;Ⅲ油组为陆相氧化环境,主要黏土矿物为云母。同时用无铀伽马值对地层泥质含量进行了计算,可以看出无铀伽马能更精确地反映地层泥质含量,为进一步认识储层提供了可靠依据。     

含海泡石层系泥质灰岩中自生黏土矿物的类型、组成与成岩演化过程——以川东地区中二叠统茅口组茅一段为例

通过野外露头剖面实测和岩心观察,结合薄片鉴定、氩离子抛光、X射线衍射、扫描电镜、能谱分析和激光剥蚀元素面扫描等方法,对四川盆地东部地区中二叠统茅口组一段(简称茅一段)含海泡石层系泥质灰岩中自生黏土矿物类型、产状及其组成进行了分析,明确黏土矿物的成岩演化序列,建立黏土矿物沉积-成岩演化模式。研究表明,川东地区茅一段在富Si⁴⁺、Mg²⁺的凉水文石海中沉淀自生海泡石矿物,形成含海泡石层系;在埋藏成岩过程中,自生黏土矿物会经历两条可能的演化序列：(1)早成岩A期到中成岩A₁期,在普遍缺乏Al³⁺的浅埋藏环境中,海泡石维持稳定状态;中成岩A₂期,自生海泡石开始演化为斯蒂文石;中成岩B₁期演化为无序滑石;中成岩B₂期至晚成岩期,最终演化为滑石,形成了茅一段主要的自生黏土矿物成岩演化序列“海泡石—斯蒂文石—无序滑石—滑石”。(2)早成岩A期,风暴和上升洋流携带的Al³⁺参与成岩过程,微量海泡石向蒙脱石演化,部分蒙脱石继续演化...     

层序地层学在含油气系统研究中的应用

不同成因类型盆地、海相盆地与陆相盆地的地层堆叠样式、层序构成和界面特征均不尽相同，进而影响到其中的生储盖层的分布和配置关系，层序地层学的基本思路与方法引入含油气系统的研究有助于胸肪要素的研究与分析。层序地层学在含油气系统研究中的作用主要表现为；预测烃源碉和储集层产出层位，圈定其分布范围；预测油气藏组合类型；追踪油气圈闭中的生储盖组合、油气疏导层及进行油气运移途径、方式分析。     

鄂尔多斯盆地长7段致密储层主要黏土矿物特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地延长组长7段致密储层表现为强压实、强胶结的致密化特征,其中伊利石、绿泥石等黏土矿物的大量存在是导致储层致密的重要原因。通过铸体薄片、扫描电镜、XRD等测试资料结合沉积、成岩环境分析,研究了长7段致密砂岩储层主要黏土矿物的微观赋存状态,并刻画了宏观分布特征,在此基础上探讨了其形成机理及对储层的影响。结果表明,长7段致密储层黏土矿物中伊利石含量最高,占黏土矿物总量的近60%,其次为绿泥石,占总量的30%以上,高岭石含量较低;受物源区母岩特征、砂岩成因类型、沉积环境、成岩流体性质等因素影响,各种黏土矿物平面分布具有差异性,陇东地区伊利石含量特别高,陕北地区绿泥石和高岭石含量相对较高;黏土矿物对陕北地区长7段致密砂岩最显著的影响表现为绿泥石膜对原生孔隙的保护及高岭石对孔隙的充填;而对陇东地区长7段致密砂岩最显著的影响则表现为伊利石对原生孔隙的普遍充填分割。沉积环境和原生孔隙条件的差异及自生黏土矿物形成过程中物质、流体复杂作用造成现今不同地区长7段致密储层孔隙发育特征的差异,并对开发特征产生影响。     

鄂尔多斯盆地延长组储层胶结物形成机理及地质意义

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组储层普遍具有岩石成分复杂、成熟度低、磨圆度低和物性较差的特征．属典型的特低孔、低渗储层。强烈的胶结作用和压实作用为储层致密的主要控制因素。应用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和偏光显微镜等对胶结物的分布、组合类型及赋存状态进行了分析,在借鉴现代湖泊沉积学研究的基础上。探讨了沉积和地层流体化学组成与黏土、碳酸盐和硅质胶结物的关系。结果表明：沉积流体控制了陆源碎屑黏土矿物在湖盆中的分布,控制了陆源碎屑黏土矿物向自生黏土矿物的转化．控制了碳酸盐胶结物的形成与分布。地层流体化学组成为胶结物的形成提供了物质基础和特定的成岩环境。该研究成果为有利成岩相定性一半定量预测提供了依据。     

渤南洼陷深层碎屑岩储集层中的黏土矿物特征及油气意义

应用岩心观察、X-衍射分析、薄片鉴定、扫描电镜、全岩矿物鉴定、岩心物性和含油级别分析测试等手段,揭示了渤南洼陷古近系碎屑岩储层中的黏土矿物特征及其与油气的密切关系。研究区黏土矿物主要为伊利石、伊-蒙混层、高岭石和绿泥石,垂向序列由下到上可分为伊利石-绿泥石发育带、高岭石异常高值带和伊利石-伊-蒙混层发育带3个变化带。不同阶段的黏土矿物主控因素差异导致黏土矿物的演化过程极其复杂,主要分为4个阶段:沉积期主要受沉积环境的影响,黏土矿物以伊利石和伊-蒙混层为主;有机质成熟期主要受成岩作用影响,在酸性成岩环境下高岭石大量产生;构造活动期受烃类侵位和深部流体的影响,在油气聚集区,高岭石得到保存,在岩浆活动区,绿泥石大量生成;油气成藏期受多种因素的影响,油层内的高岭石得到保存,油层外的高岭石转化为其他黏土矿物,出现了与油层对应的高岭石含量相对高值带。高岭石的相对高含量带是工业油层出现的重要标志。     

华庆地区长6油层组方解石胶结物特征

华庆地区长6油层组是鄂尔多斯盆地中生界主要的油气储层和产层,方解石胶结物是导致储层致密的重要因素之一。薄片、扫描电镜、阴极发光、元素组分及碳、氧同位素分析表明,方解石胶结物除常见的粒状胶结物和嵌晶式胶结物外,还存在较少泥微晶结构方解石。泥微晶结构方解石是同沉积的湖相内杂基;沉积期后形成的粒状和嵌晶式方解石胶结物具多种成因机制,其中在早成岩阶段A期沉淀的方解石胶结物与铝硅酸盐矿物和变质岩、岩浆岩岩屑的水化作用有关;铁方解石胶结物充填于原生孔隙的同时,还充填于骨架颗粒溶蚀形成的次生孔隙中,其形成与有机酸对长石等铝硅酸盐矿物的溶蚀作用和黏土矿物的转化作用有关,为早成岩阶段B期沉淀作用的产物。大多数方解石、铁方解石的胶结作用对储层物性起负面影响。     

西昌盆地流体包裹体及其在油气勘探中的应用

通过对西昌盆地下二叠统碳酸盐岩流体包裹体研究证实,储层成岩演化和烃类生成、运移、聚集的每一阶段均可形成流体包裹体,是储层孔隙形成环境、发育阶段以及油气演化、运移、聚集的直接标志.不同世代胶结物和不同期次孔隙充填矿物中流体包裹体研究结果表明,西昌盆地下二叠统烃源告演化及储层孔隙的发展经历了准同生期、成岩早期和中晚期、表生期、再埋藏早、中、晚期7个演化阶段.其中,表生期岩溶孔洞缝、再埋藏早期深部溶蚀孔洞缝和中晚期构造裂隙构成了区内聚烃期储集空间.石油开始生成和初次运移发生在晚二叠世(再埋藏早期),大量运移聚集发生在三叠纪(再埋藏中期),天然气大量运移聚集发生在侏罗纪及其之后(再埋藏晚期).油气生成、运移和聚集与海西期玄武岩喷发(热)事件、印支-燕山期构造运动及岩浆多期侵入活动紧密相关.     

苏里格气田上古生界主要含气层系粘土矿物分布及其主控因素

鄂尔多斯盆地苏里格气田上古生界主要含气层下石盒子组盒8段及山西组山1段储层中广泛分布粘土矿物,研究不同类型粘土矿物的含量变化及其主控因素对于低渗透储层的改造与保护具有重要作用。利用粘土矿物X-射线衍射、砂岩薄片、铸体薄片等资料综合研究,认为山1段、盒8^下亚段、盒8^上亚段的粘土矿物类型主要有绿泥石、伊利石、高岭石及伊蒙混层,并利用单因素分析法研究了主要粘土矿物的纵向及平面分布特征,同时对粘土矿物分布差异的主控因素进行了综合分析。研究表明,3个不同物源区的母岩类型决定了粘土矿物的原始成分,温暖潮湿到干旱气候条件的转化影响粘土矿物的风化或蚀变程度,河流沉积环境的强水动力条件、pH值及弱还原环境等为粘土矿物的沉积、转换及保存提供了条件;经历晚成岩阶段B期后长石蚀变导致伊利石增加,储层物性变得更差。     

粘土膜对砂岩储集性能的影响——以塔里木盆地群6井区泥盆系东河塘组下段为例

通过对岩石的铸体薄片、扫描电镜、压汞及物性等资料分析认为:塔里木盆地群6井区泥盆系东河塘组下段砂岩中粘土矿物薄膜的成因可分为原生式和自生式,其中以自生式为主。粘土矿物薄膜的形成期往往在成岩早期(或同生成岩期),粘土膜的发育与面孔率基本成正相关关系,与储层孔隙结构成负相关关系。东河塘组下段粘土膜发育的储层(泥质含量0.5%~3%)孔隙度一般为7%~17.6%,平均为11.53%,渗透率一般为(0.1~10)×10-3μm2,平均为4.15×10-3μm2;明显高于东河塘组上段粘土膜不发育储层物性,其孔隙度平均为5.23%,渗透率平均为2.88×10-3μm2。粘土膜与储层沉积相带、储层温压系统及早期油气注入较为密切,一般在临滨相带的下临滨—中临滨微相中较为常见,而在泥质淘洗相对干净的上临滨—前滨微相中难以保存,成岩早期油气的注入及异常高压封存体系(群6井区压力系数为1.59)的存在对粘土膜的保存完好起到决定性作用。      

柴窝堡凹陷中二叠统芦草沟组储层控制因素与发育模式

为明确柴窝堡凹陷中二叠统芦草沟组有利储层分布规律,综合利用岩心、岩石薄片、X射线衍射和扫描电镜等测试资料,结合构造演化及沉积体系分布特征,系统分析了芦草沟组储层特征与控制因素,建立了储层发育模式。研究结果表明:芦草沟组储集空间主要以溶蚀孔隙和微裂缝为主,以超低孔超低渗、超低孔特低渗储层为主。紧邻伊林黑比尔根山的近岸水下扇扇中砂砾岩原生孔隙度较低,成岩早期受垂向、侧向压实作用的共同作用,储层更加致密;近岸水下扇扇缘砂砾岩在成岩早期主要受垂向压实作用影响,侧向压实作用影响较弱,成岩后期经历烃源岩释放的酸性流体强溶蚀作用,形成了较多的粒间、粒内溶孔,为油气聚集最有利的沉积相带;浊积扇砂体夹于半深湖—深湖相厚层烃源岩内,发育一定的溶蚀孔隙,为油气勘探的“甜点”储层。研究成果为柴窝堡凹陷部署勘探井提供了重要的地质依据。     

致密砂岩有效储层形成的控制因素

在大面积分布的致密砂岩气藏中,通常局部发育相对优质的有效储层。在对比分析四川盆地广安须家河组气藏及鄂尔多斯盆地苏里格石盒子组八段和山西组一段气藏基础上,主要从沉积分异和成岩作用2方面研究了有效储层形成的控制因素,得出以下认识：物源体系和水动力环境差异造成的沉积非均质性强烈影响成岩作用,是有效储层形成的基础,高能复合水道中的“粗岩相”利于有效储层的形成;压实作用和胶结作用是砂岩致密化的主要机制,以粗粒级的石英颗粒为主的砂（砾）岩,利于原生孔隙的保存,并作为后期成岩流体运移的通道,但在煤系地层酸性成岩环境中,较纯的石英砂岩容易发生石英次生加大,从而显著降低了砂（砾）岩的孔隙度;自生黏土矿物可能会降低储层渗透率,但自生黏土矿物环边能阻止石英次生加大而保存原生孔隙;溶蚀作用是改善储层质量的主要机制,受长石等易溶矿物的分布、成岩流体性质和流体通道的共同控制。