川中须家河组储层成岩作用及对孔隙演化的影响

为对川中东北部地区须家河组进行储层评价和勘探预测,对储层段成岩作用以及孔隙演化的影响进行了研究,发现该区上三叠统须家河组储集岩砂体主要以岩屑石英砂岩、长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩为主,成岩过程经历了压实、胶结、交代、溶蚀和自生矿物形成等多种成岩作用,其中压实、交代作用和部分自生矿物形成对优质储层的形成起主要的破坏作用,而对溶蚀和环边绿泥石胶结物的形成起建设性作用;储层成岩过程划分为早成岩、中成岩和晚成岩阶段,其中早、中成岩阶段又分为A、B两个次级阶段;溶蚀作用增加了次生孔隙数量,提高了储层孔隙度,环边绿泥石胶结物的存在使得大量的原生粒间孔隙得以保存,且主要集中在须二段储层中。     

长岭断陷层碎屑岩成岩作用与次生孔隙

长岭断陷层碎屑岩储层为扇三角洲、水下浊积扇、河流相的长石岩屑砂岩、长石砂岩、岩屑长石砂岩.岩石主要经历了压实、胶结、溶蚀和交代等成岩作用,溶蚀作用主要为有机质热成熟演化形成的有机酸和黏土矿物转化脱出的水对易溶物质的溶蚀.成岩阶段可分为早成岩A期、B期,晚成岩A期、B期、C期.晚成岩A期是断陷层溶蚀作用发生的主要时期.孔隙类型主要包括原生孔隙和次生孔隙,次生孔隙主要由碳酸盐胶结物、长石及部分岩屑溶蚀形成.在腰英台地区现今埋深3 500 m(登娄库组)左右的深度范围内和东岭地区现今埋深2 100 m、2 400 m(登娄库组)左右次生孔隙最发育,其形成主要受成岩演化阶段控制.     

川西坳陷中部须家河组五段致密砂岩储层特征及主控因素

利用岩心观察、测井资料、物性分析、薄片鉴定、扫描电镜等手段,对川西坳陷中部须家河组五段（须五段）储层特征及相对优质储层的影响因素进行探索。研究认为,须五段致密储层砂岩为赋存于烃源层系中单层厚2~25 m的三角洲前缘水下分流河道、河口坝、席状砂及浅湖砂坝砂体,为特低孔低渗储层,孔隙度平均为2.06%,渗透率平均为0.162×10^-3 μm²;塑性颗粒、粘土杂基的高含量,碳酸盐矿物胶结物的大量发育,是须五储层岩性致密化的主要因素;相对强水动力条件下沉积的中-细粒钙屑砂岩、含碳酸盐岩屑砂岩利于原生孔隙的保存及溶蚀流体交换,形成相对优质储层;易溶矿物长石含量极低,应是长石被溶蚀后的结果,并形成少量的溶蚀孔隙;烃源层系中独有的生烃增压缝利于大量有机酸进入胶结物未充满的残余粒间孔,再次发生溶蚀扩大。因此,与优质烃源岩相邻的具有一定厚度的水下分流河道及河口坝砂体是钻探的首选目标。     

柴北缘九龙山地区侏罗系致密砂岩储层成因分析

通过对柴北缘九龙山地区侏罗系致密砂岩储集层的普通薄片、铸体薄片、压汞曲线等化验资料分析研究,明确储集岩类型主要以岩屑砂岩和长石岩屑砂岩为主,其次为岩屑长石砂岩和长石砂岩。孔隙类型主要以粒间溶孔为主,其次为残余粒间孔和粒内溶孔,平均孔隙度为9.07%,平均渗透率为1.71×10-3μm2,属于典型的低孔特低渗储集层。通过镜下鉴定和扫描电镜对致密砂岩储层的胶结物类型及自生黏土矿物进行了分析,主要有方解石、铁方解石、白云石和铁白云石4种碳酸盐胶结物类型,黏土矿物主要以伊利石、绿泥石和伊/蒙混层为主。致密砂岩储层形成的主控因素—是储集岩粒度偏细,分选中等—差,磨圆以次棱角状为主、岩石类型主要为岩屑砂岩和长石岩屑砂岩、岩屑成分主要为抗压实能力较弱的塑性岩类;其次是由于侏罗系地层曾经经历过深埋藏,强烈的压实作用大大降低了储层的物性条件。但后期碳酸盐胶结物和易溶颗粒的溶蚀作用在一定程度上改善了储层的物性条件。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田二叠系盒1段储层特征及成岩圈闭

为了明确鄂尔多斯盆地大牛地气田二叠系盒1段致密碎屑岩储层特征及成岩圈闭的发育机制,开展了储层含气性分析、铸体薄片鉴定和碳氧同位素分析,并通过对岩石成岩微观特征分析和定量统计,明确了研究区二叠系盒1段气层段和干层段的岩石学特征和成岩-孔隙演化的差异性,阐释了成岩圈闭发育机制。结果表明:(1)大牛地气田二叠系盒1段干层段比含气段的石英颗粒体积分数低15%左右,填隙物以方解石胶结物和假杂基为主。干层段主要分布于沿主河道方向的2个沉积中心之间的过渡地带、横向河道边部以及较为孤立的透镜体砂岩中。(2)研究区成岩圈闭封堵层按照成因差异可划分为钙质胶结交代型和压实压溶硅质胶结型,前者方解石胶结特征显著,在成藏期前(中晚侏罗世—白垩世)达到致密程度;后者颗粒间紧密接触,假杂基化特征显著,表现为"边成藏边致密",储层致密化和油气充注同时发生。(3)研究区2类圈闭的形成得益于2方面,一是具有良好的储层致密化-成藏耦合关系,二是中成岩A1期的大规模方解石胶结和高塑性岩屑含量导致的持续减孔效应。该研究成果对具有类似地质条件的成岩圈闭勘探具有借鉴作用。     

成岩相对低渗透储层砂岩岩石力学性质的控制——以鄂尔多斯盆地东部上古生界天然气储层为例

砂岩岩石力学性质对储层压裂设计具有重要影响,通过岩相学观察以及岩石力学试验,研究了鄂尔多斯盆地东部上古生界低渗透储层砂岩成岩相类型、岩石力学参数以及可压裂性,分析了影响岩石力学性质的岩相学因素。研究区上古生界低渗透储层砂岩可分出6种成岩相：蚀变杂基充填强压实致密成岩相、石英加大硅质胶结粒间孔成岩相、碳酸盐胶结交代致密成岩相、钙质溶蚀孔成岩相、杂基溶蚀孔成岩相和岩屑溶蚀孔成岩相。不同成岩相砂岩的抗压强度、弹性模量和泊松比均有所差异,脆性矿物含量、硅质胶结物含量以及压实重结晶程度越高的成岩相,则其抗压强度越大,反之则越小;孔隙度越大的成岩相,弹性模量越小;石英等脆性矿物含量越高、压实程度越弱、孔隙度越高的成岩相,则其泊松比越小,反之则越大。脆性系数较大的石英加大硅质胶结成岩相、钙质胶结溶蚀孔成岩相和杂基溶蚀孔成岩相可压裂性好,其他几类成岩相砂岩可压裂性相对较差。     

川东北元坝地区须三段储集层形成机制

为解决元坝地区须三段储集层形成机制不清等问题,指导油气勘探实践,应用铸体薄片、扫描电镜、黏土矿物X衍射等资料对其开展了研究。结果表明:元坝地区须三段碎屑岩储集层具有富岩屑、贫长石、少石英的低成分成熟度特征;储集层总体上属于特低孔特低渗的致密砂岩储集层;物源供应稳定、水动力条件中等沉积环境下形成的厚层河道钙屑砂体是形成有效储集层的基础;生排烃过程中产生的有机酸溶蚀可溶矿物是形成次生孔隙的关键;构造作用形成的裂缝是增大储集层储集空间和提高渗滤能力的保障。研究结果对于元坝地区须三段寻找有利储集体具有重要意义。     

江陵凹陷新沟嘴组下段砂岩成岩作用及孔隙演化

江陵凹陷新沟嘴组下段砂岩主要为岩屑长石砂岩、长石岩屑砂岩及石英砂岩,该储层砂岩属低孔低渗储层。以岩心观察为基础,结合对薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光和物性等资料分析后认为,江陵凹陷新嘴沟组下段砂岩经历了压实、石英的次生加大、碳酸盐的胶结及溶蚀溶解、硬石膏的胶结及长石岩屑的溶蚀和粘土杂基的充填等多种成岩作用,目前已达到了晚成岩阶段A期。早成岩期的压实作用以及石英、碳酸盐、石膏、粘土矿物的胶结作用是导致砂岩孔隙度降低的主要原因,分别造成14%和16%的原生孔隙丧失,晚成岩阶段有机质成熟形成有机酸并对不稳定矿物溶解,其产生的次生孔隙发育带是油气勘探的有利区带。     

江陵凹陷新沟嘴组下段砂岩成岩作用及孔隙演化

江陵凹陷新沟嘴组下段砂岩主要为岩屑长石砂岩、长石岩屑砂岩及石英砂岩，该储层砂岩属低孔低渗储层。以岩心观察为基础，结合对薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光和物性等资料分析后认为，江陵凹陷新嘴沟组下段砂岩经历了压实、石英的次生加大、碳酸盐的胶结及溶蚀溶解、硬石膏的胶结及长石岩屑的溶蚀和粘土杂基的充填等多种成岩作用，目前已达到了晚成岩阶段A期。早成岩期的压实作用以及石英、碳酸盐、石膏、粘土矿物的胶结作用是导致砂岩孔隙度降低的主要原因，分别造成14％和16％的原生孔隙丧失，晚成岩阶段有机质成熟形成有机酸并对不稳定矿物溶解，其产生的次生孔隙发育带是油气勘探的有利区带。     

川中地区须家河组储层成岩作用与孔隙演化研究

四川盆地川中地区须家河组储层主要为一套辫状河三角洲相砂岩,储集岩主要为长石石英砂岩、 长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩。以岩心观察为基础,结合薄片鉴定、扫描电镜和物性等资料分析认为,研究区砂岩经历了压实、胶结、交代、溶蚀及破裂等多种成岩作用,成岩阶段可划分为早成岩A 期、B 期和中成岩A 期、B 期4 个期次,目前已达到了中成岩阶段A-B 期。成岩作用是控制该区储层物性的一个关键因素,砂岩储层经演化后其原生孔隙大部分被破坏,主要以次生孔隙为主。     

高能河道砂体特征及勘探意义——以元坝地区须三段为例

元坝地区须三段钙屑砂岩气藏具有“源储共生、高效运聚、成藏条件优越和整体含气”的岩性气藏的特征,储层主要发育在辫状河三角洲高能河道砂体中。元坝地区西北部须三段富钙屑高能河道砂体具有低伽马（伽马曲线均呈光滑箱型或微齿化箱型）、高电阻,碳酸盐岩岩屑含量高、石英含量低,溶蚀孔隙和裂缝十分发育的特点。富钙屑高能河道砂体沉积厚度大,是须三段天然气富集高产的基础;近物源,碳酸盐岩屑含量高,抗压实程度强,可溶蚀程度强,是须三天然气富集高产的关键。须三段钙屑砂岩气藏的勘探应以钙屑砂岩单层厚度大、钙屑含量高、石英含量低的近源高能河道砂体为主要对象。      

元坝地区须家河组砂岩成岩作用与孔隙演化

元坝地区上三叠统须家河组砂岩属于典型的低孔低渗型储层。通过显微镜下常规及铸体薄片鉴定、扫描电镜观察、X-衍射等手段,对研究区砂岩储层的成岩作用、孔隙演化及其对储集物性的影响进行了深入研究。研究区发育的成岩作用类型主要有压实作用、压溶作用、交代作用、胶结作用、溶蚀作用及破裂作用。其中破坏性成岩作用为压实压溶、硅质胶结和碳酸盐岩胶结作用;而绿泥石环边胶结、溶蚀和破裂作用则对储层起到了保护和改善作用。元坝地区须家河组砂岩目前已达中成岩阶段A期,一些地区已经达中成岩B期。储层经历强烈的成岩作用后原生孔隙基本被破坏,孔隙类型主要为次生孔隙并伴生裂缝。     

四川盆地川西坳陷上三叠统须家河组三段和五段“甜点”储层特征及分布

四川盆地川西坳陷须家河组三段和五段烃源岩厚度大、有机质丰度高,同时发育规模较大的三角洲分流河道和席状砂沉积,具有较好的源内成藏潜力。根据储层岩石学、微观孔隙结构和物性特征等方面的综合分析,结合录井与测井解释成果,系统研究了川西坳陷须三段和须五段“甜点”储层的特征、成因机制和分布规律。研究表明,川西坳陷须三段和须五段以三角洲前缘-滨浅湖细粒碎屑岩沉积为主,主要发育薄层砂岩型储层,但在成都凹陷南部地区须三段发育单层及累计厚度均较大的三角洲分流河道厚层砂岩型储层。薄层砂岩型储层岩石类型多样,沉积物粒度细,碳酸盐矿物和粘土含量较高,强烈的压实和胶结作用导致储层异常致密;“甜点”储层的形成主要受生烃作用、溶蚀作用和破裂作用控制,主要由富含有机质的泥页岩和中-细砂岩（高石英、低碳酸盐岩岩屑）组合形成。厚层砂岩型储层的储集空间类型以溶蚀孔隙和裂缝占主导,“甜点”储层形成主要受岩石粒度和易溶、脆性矿物组分含量以及溶蚀作用强度的控制,其中溶蚀作用是关键因素。龙门山中段和新场构造带以南地区须五段具有烃源岩品质较好、石英（长石、粘土矿物）含量较高、碳酸盐矿物含量较低的特点,有利于薄层砂岩型“甜点”储层的发育;成都凹陷南部须三段厚层砂岩型“甜点”储层主要分布在与泥页岩相邻（纵/侧向）的高石英（长石）中-粗砂岩中。     

也谈致密砂岩气藏的气源——与戴金星院士商榷

致密砂岩气属于非常规天然气,目前关于致密砂岩气气源的认识尚未统一。四川盆地元坝气田和通南巴气田须家河组气藏同为致密砂岩气,元坝气田须家河组9口井14个天然气样的碳、氦同位素等地球化学数据分析表明,元坝气田须家河组致密砂岩气主要由自源型的煤成气和他源型的油型气组成,同时伴有少量的无机成因气,为混合改造型;通南巴气田须家河组5口井5个天然气样的碳、氦同位素等地球化学数据分析表明,通南巴气田须家河组致密砂岩气主要由他源型的油型气组成,也伴有少量的无机成因气,为混合成因型。因此元坝气田和通南巴气田须家河组致密砂岩气并非单一的煤成气来源,故非常规致密砂岩气具有多种来源,而非"中国致密砂岩气藏的气源均为煤成气",主要为有机成因的煤成气或油型气,或二者的混合气。     

Geological characteristics and accumulation mechanisms of the “continuous” tight gas reservoirs of the Xu2 Member in the middlesouth transition region, Sichuan Basin, China

“Continuous” tight gas reservoirs are those reservoirs which develop in widespread tight sandstones with a continuous distribution of natural gas. In this paper, we summarize the geological features of the source rocks and “continuous” tight gas reservoirs in the Xujiahe Formation of the middlesouth transition region, Sichuan Basin. The source rocks of the Xu1 Member and reservoir rocks of the Xu2 Member are thick (Xu1 Member: 40 m, Xu2 Member: 120 m) and are distributed continuously in this study area. The results of drilled wells show that the widespread sandstone reservoirs of the Xu2 Member are charged with natural gas. Therefore, the natural gas reservoirs of the Xu2 Member in the middle-south transition region are “continuous” tight gas reservoirs. The accumulation of “continuous” tight gas reservoirs is controlled by an adequate driving force of the pressure differences between source rocks and reservoirs, which is demonstrated by a “one-dimensional” physical simulation experiment. In this simulation, the natural gas of “continuous” tight gas reservoirs moves forward with no preferential petroleum migration pathways (PPMP), and the natural gas saturation of “continuous” tight gas reservoirs is higher than that of conventional reservoirs.     

沉积期火山作用对川西坳陷须家河组优质储层的意义

须家河组是川西坳陷的区域气层,由于埋深大,储层普遍经历了复杂的成岩作用,造成了现今储层的致密-超致密化,但在致密-超致密背景下仍发育部分储集性能相对较好的孔隙性储层。通过对研究区30余口井、7 000余块岩石薄片、1 000余块铸体薄片的观察与鉴定及其相关储层研究表明,火山碎屑溶蚀孔是须家河组二段、须家河组四段砂岩主要储集空间,是形成该区优质储层的主要控制因素,母岩风化搬运沉积下来的长石溶蚀不是形成中、高孔隙性砂岩的主要原因。因为同沉积期火山喷发作用形成的火山碎屑物含有较多的"易溶组分",在成岩过程中易溶蚀脱玻化形成孔隙,从而控制了次生溶孔发育的较高渗透性砂岩储层的分布。因此,同沉积期火山作用的成分及其溶蚀作用强度是控制须家河组砂岩优质储层的发育、分布和形成本区中、高孔隙性砂岩的主要原因。甘孜-理塘陆间裂谷带上,晚三叠世火山活动强烈,是研究区火山物质的主要来源。     

川西坳陷中段上三叠统须家河组水岩相互作用机制

水岩相互作用是成岩矿物演化和地层水离子变化之间的桥梁,两者通过水岩反应达到水岩体系的平衡,呈现出此消彼长的关系,并留下了水岩相互作用的证据。本文通过川西坳陷中段须家河组储层成岩矿物的微观特征以及地层水离子地球化学特征等的综合分析,对其水岩相互作用机制及概念模式进行了探讨,认为研究区须家河组二段（简称须二段）和须家河组四段（简称须四段）不同的水岩体系、围岩基质及地层水背景是造成两者水岩作用机制存在差异的根本原因。由于较大的K⁺/H⁺活度比,须二段长石得到有效保存;须四段长石缺失的最重要原因是其本身的物源较为贫长石,同时,低K⁺/H⁺活度比导致长石溶蚀进一步降低了其中的长石含量。长石的溶解、自生矿物的沉淀和黏土矿物的转化主要受长石溶蚀-离子（K⁺）迁移性-伊利石化三元体系中最慢反应进程控制。碳酸盐胶结物的碳氧同位素分析表明须四段的水岩体系更为开放,酸性流体数量大于须二段,须二段缺少有机CO₂记录,推测与酸性流体数量较少、烃源岩为海相灰质泥页岩及构造抬升剥蚀有关,CO₂运移分馏的影响较小。在此基础上,分别建立了铝硅酸盐和碳酸盐水岩作用概念模式,认为泥页岩并不是水岩体系中的封闭性因素,相反是水岩体系的第一开放对象,泥页岩（煤层）同时是物质提供者和接受者,是整个水岩体系不可或缺的部分。     

鄂尔多斯盆地陇东地区致密砂岩储层碳酸盐胶结物特征及成因机理

为研究鄂尔多斯盆地陇东地区细粒致密砂岩储层中碳酸盐胶结物特征及其成因机理,开展了铸体薄片分析、扫描电镜观察、流体包裹体测试等研究工作。结果表明：①鄂尔多斯盆地陇东地区致密砂岩储层中碳酸盐胶结物广泛发育,体积分数平均为4.2%,以铁方解石和铁白云石为主;②碳酸盐胶结物多以孔隙式或加大边形式沉淀,流体包裹体均一温度较高（峰值为100～110℃）,形成阶段一般较晚;③铁方解石和铁白云石胶结物的钙离子来源与长7砂岩中长石溶解、黏土半渗透膜效应密切相关,铁、镁离子的来源则受控于云母、凝灰质蚀变以及白云岩岩屑和变质岩岩屑的溶蚀;④碎屑组分中白云岩岩屑的分布控制了铁方解石和铁白云石胶结物在平面上的差异沉淀,铁白云石胶结物只出现于富含白云石岩屑的砂岩中;⑤碳酸盐胶结是晚期致密油砂岩孔隙损失的重要因素。强烈压实作用之后,残余孔隙被碳酸盐胶结物逐渐充填,当碳酸盐胶结物体积分数>2%时,胶结减孔效应明显。该研究成果对预测鄂尔多斯盆地陇东地区有利储层分布具有一定指导意义。     

Genesis of the high gamma sandstone of the Yanchang Formation in the Ordos Basin, China

Recently, more attention has been paid on the high gamma sandstone reservoirs of the Yanchang Formation in the Ordos Basin, China. These high gamma sandstones have logging characteristics different from conventional sandstones, which influences the identification of sandstone reservoirs. Zhang et al (2010) proposed that the high gamma sandstones of the Yanchang Formation might be the result of re-deposition of homochronous sedimentary tuffs or previous tuffs as a part of the sandstone. However, we present a different viewpoint: 1) few tuffs or tuff debris have been found in the high gamma sandstones of the Yanchang Formation; 2) high gamma (or high Th content) sandstones of Yanchang Formation are not related to either clay minerals or feldspar; 3) the heavy minerals in the sandstone reservoirs of the Yanchang Formation are dominated by zircon, which is characterized by abnormally high Th and U contents, up to 2,163 ppm and 1,362 ppm, respectively. This is sufficient to explain the high gamma anomaly. The conclusion is that the high gamma value of the Yanchang Formation sandstones might be caused by zircon with high Th and U contents in sandstones rather than from the tuff components.