高温-超压-高CO2背景下致密砂岩储层成岩作用特征——以莺歌海盆地LD10区新近系梅山组-黄流组为例

利用薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光及碳氧同位素分析等手段,对莺歌海盆地LD10区新近系梅山组-黄流组高温-超压-高CO₂背景下的储层成岩作用特征及其对孔隙的影响进行了系统研究。研究结果表明: ①莺歌海盆地LD10区新近系梅山组-黄流组储层发育重力流沉积,岩性以中-细粒长石岩屑石英砂岩为主,储层物性以特低-低孔、特低渗特征为主。②压实、胶结和溶蚀作用是研究区主要的成岩作用类型。超压对黏土矿物的转化及石英次生加大具有明显抑制作用,并在一定程度上保护了原生孔隙。富含CO₂的高温流体不仅造成了黏土矿物的异常转化,同时促进了溶蚀作用发生,增加了次生孔隙。③研究区黄二段储层的成岩演化序列为: 菱铁矿胶结→石英次生加大→绿泥石胶结→长石淋滤溶蚀→高岭石形成→早期方解石胶结→早期白云石胶结→长石溶蚀→方解石溶蚀→伊利石大量生成→晚期铁方解石、铁白云石形成。④总体上,压实作用使孔隙度减少了45.30%～62.93%,胶结作用使孔隙度减少了1.65%～35.01%,溶蚀作用使孔隙度增加了0.72%～8.00%。其中,黄流组中下部砂岩储层受到了超压保护和CO₂溶蚀作用的双重影响,物性较好,钻井过程中应考虑高CO₂风险。     

准中1区三工河组低渗储层特征及成岩作用演化

综合运用岩心描述、薄片观察、物性分析等技术手段,对准中1区三工河组低渗储层特征及成岩作用演化进行了研究。结果表明,研究区岩石以长石岩屑砂岩为主,含少量岩屑长石砂岩、亚长石砂岩及亚岩屑砂岩。储层整体上以中低孔、低渗特低渗为主,孔渗相关性较好;储集空间有原生孔隙、次生孔隙、混合孔隙及少量微裂缝。成岩作用类型包括压实作用、胶结作用、溶蚀作用及交代作用等。成岩作用发生的先后顺序为:压实作用—压实作用/绿泥石薄膜/菱铁矿胶结—压实作用/长石溶蚀/石英加大/自生高岭石胶结—压实作用/硬石膏胶结—压实作用/方解石胶结/铁方解石胶结/铁白云石胶结—压实作用/黄铁矿胶结。     

姬塬地区上三叠统长_2、长_1储层成岩作用研究

根据普通薄片、铸体薄片、扫描电镜等资料的分析,并以此为基础对该区成岩作用进行了深入的研究。确定了姬塬地区长_2、长_1储层的成岩阶段,建立了成岩演化模式,研究了主要成岩作用对储层性质的影响。研究结果表明,该区成岩作用主要包括压实作用、碳酸盐胶结、绿泥石胶结、高岭石胶结、石英加大、火山物质溶蚀和长石、岩屑颗粒的溶蚀等;该区储层的成岩演化目前已经达到了晚成岩A期,以次生溶蚀孔隙为主;成岩作用对本区砂岩储层起着重要的控制作用,研究地区因砂岩粒度较细,成分成熟度低,因此压实作用较强,是造成孔隙减小最重要的因素。火山物质和长石岩屑颗粒的溶蚀是孔隙发育的关键。同时晚期方解石、铁方解石等碳酸盐胶结物又使砂岩孔隙再度降低。     

松辽盆地梨树断陷十屋油田区营城组、沙河子组储层成岩作用分析

通过大量钻井岩心铸体薄片、扫描电镜、压汞、阴极发光、X-衍射、包裹体等分析,对松辽盆地梨树断陷十屋油田区沙河子组、营城组储层的成岩作用、成岩序列及孔隙演化进行了深入研究.该区主要成岩作用有压实作用、胶结作用、溶蚀作用及构造破裂作用,其中对储层物性具建设性的作用主要有溶蚀作用和构造破裂作用,而具破坏性作用的主要有压实作用和胶结作用.砂岩储层孔隙类型主要为原生粒间孔、粒间溶蚀扩大孔及少量裂缝的组合,以溶蚀孔隙为主.建立了砂岩储层的成岩序列,即机械压实→石英、长石次生加大→构造破裂→长石等铝硅酸盐溶蚀→粒状方解石胶结→早期进油→破裂→第二期溶蚀→连晶方解石胶结→晚期油气充注.研究认为,影响本区储层储集性能的主控因素为储层的沉积环境、成岩作用、构造作用及油气充注等因素.      

富县槐农地区长6油层组碎屑岩成岩作用特征

富县槐农地区长6油层组成岩作用主要包括压实、胶结、溶解及交代作用四种,具有良好的期次性,成岩顺序为:机械压实→早期黏土膜形成→少量方解石沉淀→长石颗粒溶解→石英次生加大→石油侵位→晚期铁方解石充填→晚期白云石充填或交代碎屑颗粒,进入晚成岩阶段A期;压实和胶结作用破坏储层的孔渗性,溶解作用改善储层孔渗性,交代作用基本不改变储集空间。综合薄片鉴定、扫描电镜等相关资料,将富县槐农地区长6油层组成岩相划为4类:紧密压实相、方解石胶结相、长石溶蚀相和早期绿泥石薄膜相;其中以早期绿泥石薄膜成岩相为主导的区域为有利成岩相,是下步勘探的重点。     

鄂尔多斯盆地定边油田长7 致密砂岩储层成岩作用及孔隙演化规律

鄂尔多斯盆地定边油田延长组长7储层石油地质储量丰富,但砂体致密、非均质性强等因素严重制约了油气的有效勘探开发。综合运用铸体薄片、扫描电镜等资料,深入分析研究区储层的岩石组分、孔隙类型、物性特征及成岩作用,将成岩演化事件与地质响应有机匹配建立研究区孔隙演化模型,厘清储层成岩演化及孔隙演化规律,同时对比不同深度成岩作用对孔隙演化规律的影响程度。结果表明,研究区长7储层以长石砂岩为主,主要发育黏土、碳酸盐等胶结物,有效孔隙类型以残余粒间孔、次生溶孔及晶间微孔为主,为典型的特低孔、超低渗透致密砂岩储层。成岩演化过程先后经历快速压实—早期胶结、胶结—早期溶蚀、溶蚀增孔、压实—晚期胶结等阶段,目前处于中成岩A期。压实作用是导致孔隙减小、储层致密的主控因素,平均减孔量为20.40%;胶结作用平均减孔量为14.02%,其中晚期胶结是储层致密的关键因素;溶蚀作用平均增孔量为5.87%,可延缓储层致密过程。长7^1油层段底部与长7^2油层段中部储层压实、胶结作用减孔量相对较弱,溶蚀增孔量相对较大,可作为研究区勘探开发的首要目标。     

七里村油田长 6 油层组储层特征及孔隙演化

通过孔渗、压汞、薄片鉴定和扫描电镜等分析资料,以鄂尔多斯盆地七里村油田三叠系延长组长 6油层组储层为研究对象,系统开展了储层特征及孔隙演化等研究。 结果表明：研究区长 6 油层组储层砂岩以细粒长石砂岩为主,矿物成分成熟度低,结构成熟度高;储层呈现出低孔、低渗-特低渗特征。 长 6 储层砂岩总体处于晚成岩 A 期,其经历了强烈的成岩作用改造,孔隙度与渗透率相关性较差。 影响储层物性及孔隙演化的主要因素是机械压实作用、溶蚀作用及胶结作用。 机械压实作用在早成岩期对储层物性影响最大,可使粒间孔隙急剧减小,物性变差。 主要的胶结类型为碳酸盐胶结、石英次生加大及黏土矿物胶结,它们均使得物性进一步变差,而长石、岩屑颗粒及浊沸石胶结物的溶蚀作用改善了碎屑的孔喉结构,加大了次生孔隙空间,是物性得以改善的根本原因。     

西湖凹陷北部花港组深部储层次生溶蚀带分析

西湖凹陷北部花港组深部储层成岩作用研究是深部有利储层预测的基础工作。西湖凹陷北部GZZ构造四口钻井取样分析揭示了深部储层次生溶蚀带分布特征,分析指出其主控因素有两点:（1）砂岩成分构成提供了后期改造溶蚀空间,自生石英增强了抗压实能力;（2）成岩环境酸碱性转换控制了溶蚀与胶结两个成岩过程。酸性溶蚀环境下长石、岩屑溶蚀以及伊蒙混层黏土转换极大地改善了储层孔渗条件,而碱性成岩环境下的碳酸盐重结晶、连晶胶结作用,以及绿泥石、伊利石自生黏土析出堵塞孔喉,致使储层物性变差。     

柴北缘冷湖—马仙地区古近系—新近系成岩作用特征

运用岩心、铸体薄片、扫描电镜和化验资料等,系统研究了柴达木盆地北缘冷湖—马仙地区古近系—新近系成岩作用特征及其对储层物性的影响。研究表明,柴北缘冷湖—马仙地区古近系—新近系储集砂岩主要为岩屑长石砂岩、长石砂岩和长石岩屑砂岩。主要成岩作用为压实作用、胶结作用和溶蚀作用。压实作用以机械压实为主;胶结作用主要为碳酸盐胶结、硫酸盐胶结、石英次生加大和黏土矿物胶结;溶蚀作用主要为碳酸盐岩和碎屑颗粒的溶蚀。压实作用和胶结作用是原生孔隙减少以及储层物性变差的主要原因。碎屑颗粒和胶结物的溶蚀是次生孔隙形成的主要原因。     

松辽盆地大安油田葡萄花油层特低渗储层成岩相特征与孔隙演化

松辽盆地大安油田葡萄花油层特低渗透储层成因及孔隙演化特征缺乏定量的研究。利用铸体薄片、扫描电镜、电子探针、X射线衍射和全岩、物性、压汞等定性、定量资料对葡萄花油层成岩作用类型、成岩相进行定量研究并恢复各成岩相孔隙演化过程。结果表明：大安油田葡萄花油层经历了早成岩A期压实成岩、早成岩B期胶结成岩、中成岩A期溶蚀成岩和胶结交代成岩4个阶段;机械压实、伊利石和混层黏土胶结、碳酸盐胶结破坏原生孔隙,绿泥石和高岭石环边胶结有利于原生孔保存,长石和火山岩屑溶蚀改善物性;大安油田葡萄花油层可划分为长石溶蚀粒内溶孔相、黏土环边胶结残余粒间孔相、硅质胶结粒间溶孔相、方解石胶结晶间微孔相和黏土杂基充填晶间微孔相5种成岩相,各成岩相主要成岩作用类型、成岩强度影响孔隙组合,造成储层的强烈非均质性;长石溶蚀粒内溶孔相和黏土环边胶结残余粒间孔相储层物性最好,是研究区最有利储层。研究成果为大安油田葡萄花油层效益开发和整体建产提供地质依据。     

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。     

白豹-坪庄地区长63储层有利区块预测

根据铸体薄片、扫描电镜、岩心、测井等资料研究结果,长63储层经历了复杂的成岩作用,储层物性差,属于中低孔特低渗储层,储集空间以剩余粒间孔和溶蚀孔为主,成分成熟度低,结构成熟度中等一较高。储层质量受到沉积微相和成岩作用的双重控制．沉积微相控制着储层原生孔隙的发育,成岩作用控制着次生孔隙的发育,三角洲前缘水下分流河道水动力条件较强,沉积的碎屑物粒度相对较粗,分选好,是最有利于储层发育的沉积微相;长石溶蚀成岩相以长石溶孔发育为主要特征,长石沿解理面溶蚀强烈,次生孔隙发育,储层物性显著变好,是该区最有利的成岩相;碳酸盐胶结物溶蚀成岩相较长石溶蚀成岩相溶蚀程度低,孔隙中的铁方解石、铁白云石胶结增多,物性相对较好,是该区较有利的成岩相;绿泥石衬垫式胶结成岩相以绿泥石衬垫式充填孔隙为主要特征,胶结作用相对较弱,孔隙类型以剩余粒间孔隙为主,储层孔渗性较好,也是该区较有利的成岩相。根据沉积微相和成岩相,三角洲前缘水下分流河道和长石溶蚀成岩相、碳酸盐胶结物溶蚀成岩相以及绿泥石衬垫式胶结成岩相的叠置发育区即为该区储层有利区块。     

酒泉盆地营尔凹陷下沟组储层成岩作用与孔隙演化

通过对岩心、薄片的观察,结合X衍射和电镜扫描等分析手段,对营尔凹陷下沟组(K1x)碎屑岩储层的成岩作用、孔隙的形成及演化过程进行了详细研究。结果表明,K1x经历了3个成岩阶段,早成岩B亚段、中成岩A亚段、中成岩B亚段;在成岩过程中,对孔隙形成及演化起主要控制作用的是压实作用、胶结作用和溶解作用。压实作用具有两面性,机械压实使原生孔隙减少,是导致储层低孔-低渗的主要原因,而局部区域的异常压实则保护原生孔隙不被交代;胶结作用中胶结物主要以方解石和白云石沉淀为主,晚期存在石英加大现象,导致储层物性变差;溶蚀作用中酸性流体溶解碳酸盐胶结物和长石,从而形成大量次生孔隙,改善储集性能。     

东营凹陷古近系红层储层成岩作用特征及形成机制

东营凹陷古近系孔店组一段（简称孔一段）-沙河街组四段下亚段（简称沙四下亚段）沉积时期发育了规模巨大的干旱气候条件下形成的红层沉积。综合利用钻井岩心、铸体薄片、物性及黏土矿物资料,并结合盆地埋藏演化史,对储层成岩作用特征及成因机制进行了系统研究。储层具有多重碱性成岩环境和酸性成岩环境作用特征。压实作用中等偏强,热压实效应明显。胶结物类型主要包括碳酸盐、铁碳酸盐、石膏、硬石膏和自生石英等,胶结作用在砂体边缘强,砂体内部较弱,砂体中部胶结物含量由断块下部向断块上部逐渐增加。溶解作用主要为碱性环境下形成的石英溶解和酸性环境下形成的长石、碳酸盐胶结物溶解,溶蚀孔隙含量由砂体边缘向砂体内部逐渐增加,由断块下部向断块上部逐渐降低。交代作用主要为碳酸盐、硫酸盐胶结物交代石英、长石颗粒及石英加大、铁碳酸盐交代碳酸盐。红层储层经历了早期碳酸盐及石膏胶结、早期石英溶解→长石及碳酸盐胶结物溶解、自生石英胶结→晚期碳酸盐及硬石膏胶结、晚期石英溶解→晚期少量碳酸盐胶结物、长石溶解的成岩演化序列。多重碱性及酸性成岩环境交替演化和上升流作用机制控制了储层的发育。     

鄂尔多斯盆地富县探区上三叠统延长组二段储层成岩作用及成岩相

鄂尔多斯盆地富县探区上三叠统延长组具有多层系、多套生储盖组合特点,是该盆地重要的天然气产层,但目前该区忽略了成岩作用对储集层影响的研究。通过铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、阴极发光等分析手段并结合本区沉积微相特征,研究储层成岩作用并寻找出有利成岩相带,确定相对优质储层的分布规律。结果表明:(1)多种成岩作用对储层砂岩物性造成强烈影响,其中早成岩阶段的压实作用、压溶作用和晚成岩阶段铁方解石的胶结作用是造成低孔隙、低渗透储层的主要因素;(2)长二段储集砂岩主要处于中成岩阶段A期,少部分处于中成岩阶段B期,砂岩主要成岩序列为压实作用→绿泥石胶结→大气水淋滤、长石强烈溶蚀溶解→次生孔隙形成→自生高岭石→自生石英→烃类侵位→晚期铁方解石、铁白云石交代胶结;(3)长二段砂体可划分5个成岩相带,其中弱压实—石英加大较弱—绿泥石薄膜—溶蚀成岩相砂岩储层物性最好,储集空间主要以长石溶孔、粒间孔和岩屑溶孔的组合形式出现,孔隙间的连通性良好,为储层发育的优势成岩相带。     

准噶尔盆地中部地区深层西山窑组砂岩成岩作用及其对储层质量评价的启示

综合利用薄片、扫描电镜、电子探针和X-射线衍射等手段,研究了准噶尔盆地中部永进地区西山窑组砂岩的岩石学特征和成岩特征,讨论了成岩作用对深层储层质量变化的影响和相对优质储层的形成模式。结果表明:西山窑组三角洲前缘亚相砂岩主要是极细粒—中粒岩屑砂岩及长石岩屑砂岩,自生矿物主要是方解石、铁方解石、铁白云石、黏土矿物、硅质及少量沸石类;影响孔隙演化的主要成岩机制包括压实作用,碳酸盐、黏土矿物胶结和溶蚀作用,其中机械压实引起塑性颗粒变形是造成大部分孔隙损失的主要原因,碳酸盐不同程度地充填孔隙也是导致孔隙度降低和非均质性增强的重要原因,绿泥石薄膜可能阻止石英沉淀而保持孔隙,而不稳定颗粒的选择性溶蚀贡献于孔隙的增大;深埋储层的成岩特征很大程度上取决于砂岩粒径和组分,在沉积微相单元内呈现出一定规律性的分布样式,分流河道中下部粒度较粗的砂岩中塑性颗粒含量较低,以压实程度较低、胶结物数量有限、发育绿泥石薄膜和较强的次生溶蚀为特征,形成了相对优质储层。实例研究说明,深层砂岩层内的成岩分布样式受原始沉积作用的制约,这种样式强化了沉积微相和内部结构控制的储层质量变化,因而通过建立沉积与成岩作用的内在关联模式,能够为深埋储层质量预测提供重要的约束。     

西湖凹陷YQ构造深部储层成岩作用与成藏关系

从龙井运动对地层成岩演化的影响,探讨了东海西湖凹陷YQ构造花港组储层成岩环境酸碱性条件变化下溶蚀作用、胶结作用以及自生黏土矿物的转化。从流体势角度分析了YQ构造胶结强于溶蚀的成岩现状,从颗粒接触关系揭示了压实作用主导了花港组深层储层物性,认为龙井运动前酸性溶蚀不足造成次生孔隙较少,而石英次生加大较少造成抗压实能力较弱,龙井运动之后碱性胶结作用较强致使储层孔渗性进一步变差。     

黄骅坳陷北大港构造带储集层成岩作用定量研究

黄骅坳陷北大港构造带砂岩储集层经历了压实、胶结、溶蚀和交代等多种成岩作用。根据不同接触类型颗粒相对含量，将压实作用强度定量划分为6级，研究区储集层属中等压实（Ⅲ级）和中强压实（Ⅳ级）。胶结作用主要有石英次生加大胶结、方解石胶结、黏土矿物胶结。石英次生加大的形成深度主要在2200～3300m；方解石胶结物主要为亮晶方解石，利用阴极发光、包裹体测温、碳氧同位素等分析手段确定亮晶方解石沉淀的深度主要在2300～3100m；自生黏土矿物充填于孔隙中，其分布规律与埋藏深度密切相关。溶蚀作用主要包括长石颗粒、方解石胶结物的溶蚀。压实作用主要与埋藏深度、砂岩成分、胶结物等有关，胶结物的沉淀与黏土矿物转化有关，溶蚀作用与有机质热演化有关。图12表3参25     

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.