石英胶结作用化学动力学模型及应用

石英(硅质)胶结作用是储层成岩作用中的重要类型,目前常根据镜下观察获得的石英加大级别确定储层所处的成岩阶段。该文综合考虑温度、时间、石英颗粒含量、粒径和粘土包壳对自生石英形成的影响,建立了石英胶结作用的化学动力学模型。该模型可以模拟碎屑岩储层成岩作用过程中任一时刻石英胶结物的含量及由此而引起的孔隙损失,这对于成岩作用的定量化研究及储层描述均具有重要意义。最后,以松辽盆地大庆油田汪家屯地区为例对这一模型进行了应用。      

准噶尔盆地腹部侏罗系储层成岩演化数值模拟

以准噶尔盆地腹部地区的沙1井为例,模拟了该井镜质组反射率(Ro)、伊/蒙混层粘土矿物中蒙皂石含量(S%)、甾烷异构化指数(SI)、古地温(T)和石英加大体积含量(Vq%)等成岩指标的演化过程。根据模拟结果,对沙1井各层段在各时期的成岩阶段进行划分,并分析了侏罗系储层的成岩演化过程。认为现今侏罗系储层主要处于晚成岩阶段A1期和晚成岩阶段A2期;晚白垩世末期是准噶尔盆地腹部地区成藏的关键时期,此时侏罗系进入晚成岩阶段A1期,储层次生孔隙发育,烃源岩中的有机质成熟并大量生烃,有利于侏罗系油气藏的形成。     

成岩作用的研究现状及展望

近年来,随着油气勘探的深入发展,成岩作用在理论研究及具体实践中都取得了长足的进展,包括:有机质热降解机理及次生孔隙的研究;化学热力学平衡理论对于成岩反应热力学条件及状况的标定;流体、温度、压力、盆地沉降史等多位一体高度综合的石油地质分析;成岩作用与现代地层学、沉积学研究的紧密结合等。成岩作用研究未来的发展趋势是:继续开展成岩作用实验研究和成岩作用热力学模拟;以盆地—成岩作用系统分析的新观点深化成岩作用研究;探讨地层水的来源及对成岩作用的影响。      

白豹地区长4＋5段成岩作用及其对储层物性的影响

根据铸体薄片、荧光薄片、阴极发光、扫描电镜、物性分析等分析化验资料,对鄂尔多斯盆地白豹地区长4＋5段砂岩成岩作用及其对储层物性的影响进行研究。白豹地区长4＋5段砂岩储层主要的成岩作用包括压实作用、胶结作用、溶蚀作用。对研究区储层物性起建设性的成岩作用是溶蚀作用;对储层物性起破坏性的成岩作用主要为压实作用和碳酸盐胶结作用;绿泥石胶结作用对储层物性具有双重作用。     

碎屑岩成岩作用数值模拟及其应用

根据成岩阶段划分原理，建立成岩演化模型，通过成岩阶段的变化表征不同成岩阶段对储集层改造的结果．采用效应模拟方法，模拟成岩参数的空间分布．反演成岩史．建立储集层成岩阶段空间分布格架，为储集层评价和预测提供依据。在库车坳陷东部下侏罗统储集层的成岩作用数值模拟研究中．考虑了埋藏热效应和侧向构造挤压应力对储集层演化的综合作用，认为构造挤压应力是造成研究区目前储集层质量分布格局的主要影响因素。尝试用将构造挤压应力的热效应转化为埋藏热效应的方法研究构造应力对成岩演化的影响．据研究结果认为．研究区西部yxl-kzl井区的成岩强度高主要是构造挤压力引起的,造成储集层质量差；yn2-yn5-tz2井区挤压应力较弱．为有利储集层分市区。图4参10     

砂岩孔隙度演化定量模拟方法——以鄂尔多斯盆地镇泾地区延长组为例

在地层埋藏史和成岩史研究的基础上,综合考虑破坏性成岩作用和建设性成岩作用对孔隙度的影响,按照效应模拟原则,以现今孔隙度特征为切入点,以地史时间为主线,把孔隙度演化分为孔隙度减小和孔隙度增大两个独立的过程,通过增孔和减孔效应叠加建立砂岩孔隙度演化的数学模型。本文建立的砂岩孔隙度演化模型方法有以下特点：①以时间为变量,体现孔隙度演化的动态过程;②以现今孔隙度特征为边界条件进行约束,结果可靠;③综合考虑压实作用、胶结作用和次生溶蚀作用的影响。通过对镇泾地区长8砂岩孔隙度演化的模拟发现：其孔隙度减小过程模型是对埋深和埋藏时间的连续函数;次生增孔缘于有机酸的溶蚀作用,增孔作用受溶蚀强度的影响,主要发生在70～90℃的温度窗口内,增孔过程分为增孔前、增孔窗口内和次生孔隙保持阶段。分段模型叠加得到的总孔隙度演化模型是一个三段式的分段函数。实际应用表明该方法在砂岩古孔隙度计算及孔隙度演化模拟方面有较好的应用效果。     

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根据X衍射、包裹体、胶结物氧、碳同位素分析及显微观察，影响鄂尔多斯盆地北部上古生界碎屑储集岩孔隙发育和演化的主要成岩作用有压实作用、碎屑矿物蚀变作用、胶结作用、交代作用、溶蚀作用和自生粘土矿物生长作用。成岩序列为机械压实作用→碎屑矿物蚀变→自生绿泥石粘土边→石英胶结作用→溶蚀作用→自生粘土矿物→碳酸盐胶结。不同地区经历的成岩作用不同，造就了孔隙度演化的差异，形成南差北好的储层物性，即：北部地区砂岩估算的初始孔隙度为37%，至晚成岩B期孔隙演化至10.33%；中部地区砂岩初始孔隙度为38%，至晚成岩B期为6.98%；南部地区砂岩初始孔隙度为39%，至晚成岩B期仅为6.1%。     

鄂尔多斯盆地姬塬地区长6_1段致密砂岩储集层成岩作用与孔隙演化

应用铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、物性分析等实验测试方法,对鄂尔多斯盆地姬塬地区长61段致密砂岩储集层的岩石学特征、成岩作用特征及其对储集层孔隙演化规律的影响进行了研究。研究表明:研究区致密砂岩储集层经历了复杂的成岩过程,成岩阶段到达中成岩阶段A期,部分已进入中成岩阶段B期的早期。通过对孔隙度定量演化模式的建立,发现压实作用是造成储集层致密化的最主要因素,使储集层孔隙度减少了21.52%,损失率为55.72%;胶结作用对储集层物性的破坏次之,孔隙度损失率为32.41%;溶蚀作用增加的孔隙度平均为4.36%,结合埋藏史模拟孔隙综合演化史,定量表征了埋深与成岩作用对孔隙度的影响。通过4块典型样品分析,进一步反映了研究区长61段属于压实型成岩改造,压实作用和胶结作用是引起储集层致密化的重要因素。     

澳大利亚奥特维盆地的成熟模式

奥特维盆地是在侏罗纪到上新世期间形成于南澳大利亚大陆边缘的一个沉积盆地,它的形成与澳大利亚和南极洲板块的断裂和分离有关。岩石圈的冷却和收缩可能导致了分离后的下沉,而岩石圈的延展或深部地壳的变质作用则可能是分离前下沉的原因。这些机制都有着可以鉴定的地温史。有机质的成岩作用(特别是油中镜质体的反射率)可根据经验,由含有机质的沉积物的地温史和沉积史确定。据此又可建立起奥特维盆地烃类成熟阶段的模式。沉积史可由“地史分析”推得,地温史则取决于盆地的下沉机制。虽然,有机质成岩作用模拟对于地温史的详情细节不甚敏感,但仍然可根据由深部地壳变质沉降模式推得的古热流史绘出随深度而变化的成熟剖面,这个剖面与观测所得的镜质体反射率资料是一致的。现代的、20百万年前的、40百万年前的、以及60百万年前的沉积史和成熟史模式已用于穿过奥特维盆地的南澳大利亚陆架的地震剖面,作为反演地质史上沉积和有机质成岩过程的表证。     

准噶尔盆地滴西地区石炭系火山岩储层成岩作用

通过岩心观察和铸体薄片鉴定,研究准噶尔盆地滴西地区石炭系火山岩储层成岩作用特征及其对储层储集性能的影响。结果表明,该区火山岩储层成岩作用划分为原生成岩作用与次生成岩作用2大类,8种成岩作用类型。结合盆地埋藏史、热史、烃类充注过程,将火山岩成岩作用阶段划分为原生成岩作用阶段和次生成岩作用阶段,细分成5个期次。不同阶段的成岩作用对火山岩储集性能具有不同的影响:原生成岩作用控制气孔、冷凝收缩缝等原生储集空间的发育;次生成岩作用主要影响次生溶蚀孔隙、构造裂缝、风化裂缝等次生孔缝的发育。其中,构造作用是形成火山岩有效储层的重要控制因素,次生溶蚀作用及风化淋滤作用是储层发育的有利条件。     

文东深层低渗油藏成岩作用及成岩相模式研究

文东深层低渗油藏成岩作用的研究,采用了普通薄片、扫描电镜、图象分析、压汞、Ｘ－衍射、有机质演化、物性变化等多方面的资料。通过对该区成岩作用类型、成岩演化史、孔隙演化序列、成岩作用与沉积微相相互关系的研究,提出５种典型的成岩相模式,并作了成岩相模式平面展布方面的探索。希望对相关深层低渗异常高压油藏的成岩作用及成岩相模式的研究具有借鉴作用。     

成岩史模拟与成岩阶段预测——以黄骅坳陷碳酸盐岩为例

通过在时空领域内模拟镜质组反射率、古地温、伊/蒙混层中蒙皂石层含量和甾烷异构化率的变化，建立了碳酸盐岩成岩作用数值模拟系统。模拟结果表明，黄骅坳陷奥陶系碳酸盐岩在加里东期处于早成岩阶段，海西期-印支期处于中成岩阶段A期，燕山期进入中成岩阶段B期。古近纪-现今，奥陶系下部碳酸盐岩一直处于晚成岩阶段，但中、上部地层仍处于中成岩阶段。目前，在黄骅坳陷的北部和南部地区，奥陶系碳酸盐岩进入中成岩阶段B期，有利于天然气的生成与聚集；中部地区则处于中成岩阶段A期，可以生成和聚集液态烃，是石油勘探的有利地区。     

鄂尔多斯盆地陇东地区长4+5油层组致密砂岩储层成岩作用及成岩相

运用铸体薄片鉴定、扫描电镜、X-衍射及高压压汞等测试方法,系统分析了鄂尔多斯盆地陇东地区长4+5油层组砂岩储层的成岩作用特征及其对储层物性的影响,进而对储层成岩相特征及有利成岩相的分布进行了研究。结果表明：研究区长4+5储层成岩阶段总体处于中成岩阶段A-B期,压实作用与碳酸盐胶结作用造成原始孔隙的大量损失,使储集层物性变差;早期绿泥石薄膜的发育有利于原生孔隙的保存;溶蚀作用使物性得到明显改善。根据成岩作用对物性的影响,划分出绿泥石薄膜-粒间孔相、高岭石胶结-长石溶蚀相、伊利石胶结-长石溶蚀相、碳酸盐胶结相、硅质-伊利石胶结相等5种成岩相带,优质储集层与成岩相密切相关,绿泥石薄膜-粒间孔成岩相的砂体物性、含油性最好,是研究区长4+5储集层石油最富集的成岩相带。     

塔中隆起石炭系CⅠ油组储集层成岩模式与储集性能的关系

总结了塔中隆起石炭系C_Ⅰ 油组石英砂岩储集层的压实、压溶、胶结、溶解、交代作用等成岩特征, 划分出准同生期、早成岩A 期和B 期、晚成岩A 期和B 期五个成岩阶段, 通过成岩机理的分析, 提出本区成岩环境是一个半封闭到封闭的系统, 建立了成岩模式,并讨论了成岩作用的影响因素及其与储集性能的关系。     

苏里格气田低渗透储层成岩储集相特征

研究了苏里格气田二叠系储集层的沉积相、成岩作用及微观孔隙结构,分析了成岩作用对低渗透储层储集物性的影响.研究结果表明,造成本区砂岩储层特低渗透率的主要原因是成岩期强烈的压实作用及各种自生矿物的充填和胶结作用.选用流动层带指标、孔隙度、渗透率、粒度中值、泥质含量、孔喉半径均值和变异系数7项参数,建立了遗传神经网络的学习及预测模型.采用神经网络模式识别方法,对苏里格气田二叠系进行了成岩储集相的识别.识别出了4类成岩储集相,即不稳定组分溶解次生孔隙成岩储集相、碳酸盐胶结物溶解次生孔隙成岩储集相、强压实强胶结剩余粒间孔成岩储集相和极强压实强胶结致密成岩储集相.阐述了各类成岩储集相的特征,并结合沉积相,确定了各成岩储集相的时空展布.     

库车坳陷巴什基奇克组致密砂岩气储层成岩相分析

通过岩心观察并综合利用普通薄片、铸体薄片、阴极发光、扫描电镜和压汞等资料,对克深气田巴什基奇克组致密砂岩储层的岩石学、物性及孔隙结构特征、成岩作用、成岩矿物、所处成岩阶段和成岩演化序列等特征进行了研究。结果表明：储层经历压实、胶结、溶蚀和破裂等成岩作用,现今正处于中成岩A期。根据成岩作用类型和强度、成岩矿物及其对储层物性的影响将储层划分为压实致密、碳酸盐胶结、伊/蒙混层充填、不稳定组分溶蚀和成岩微裂缝5种成岩相。选取声波时差、电阻率、自然伽马、密度和中子等测井曲线,通过岩心薄片资料刻度测井归纳了不同成岩相的测井响应特征,由此建立了各成岩相的测井识别准则。并对克深区块各井的测井资料进行了处理,得到了各单井成岩相剖面展布特征,结合试气资料表明,成岩微裂缝相常与构造裂缝伴生因而含气性最好,而在无裂缝的叠加作用时,不稳定组分溶蚀相含气性最好,压实致密、碳酸盐胶结和伊/蒙混层充填相则对应干层。通过成岩相的深入分析是进行致密砂岩气储层综合评价和有利发育区带预测的重要方法。     

苏北盆地高邮凹陷北斜坡阜宁组成岩作用及储层特征

高邮凹陷北斜坡阜宁组碎屑岩储层以细砂岩和粉砂岩为主,砂岩类型主要为长石砂岩、岩屑长石砂岩和少量长石岩屑砂岩。主要成岩矿物类型为粘土矿物、石英和碳酸盐等。储层以次生孔隙发育为主,粒间孔隙和骨架颗粒溶孔最为发育。阜宁组成岩演化阶段处于早成岩B期至晚成岩A期。机械压实作用比较明显,但次生溶蚀作用亦表现得十分强烈。阜宁组储层性质明显地受到沉积微相和成岩作用的影响。在阜一段三角洲主要砂体微相中,沉积物粒度较粗、厚度较大的河道和砂坝砂的储集物性明显优于各种粒度较细、厚度较薄的席状砂体。阜三段三角洲前缘砂体发育,水下分流河道和河口砂坝物性最好,前缘席状砂及其他侧翼砂体的物性较差。平面上储层性质主要表现为相控特点,并具有较好的规律性     

Genesis of the low-permeability reservoir bed of upper Triassic Xujiahe Formation in Xinchang gas field,western Sichuan Depression

The genesis of a reservoir is a result of the combined action of deposition, diagenesis, tectonic reworking, and interaction of rock and fluid and the evolutionary environment. We discuss the genetic and evolution mechanism of a low-permeability reservoir bed of the Xujiahe Formation in the western Sichuan Depression on the basis of the study of diagenesis, diagenetic reservoir facies and the diagenetic evolution sequence. The research indicated that this reservoir bed can be divided into five types of diagenetic reservoir facies, namely strong dissolution, chlorite-lined intergranular pores, compaction and pressure solution, carbonate cementation and secondary quartz increase. There are, however, just two diagenetic reservoir facies which provide low-permeability reservoir beds, namely strong dissolution and chlorite-lined intergranular pores. We also analyzed their diagenetic evolution sequences and the origin of the low-permeability reservoir bed. Besides, it was also indicated that the composition and structure of sandstones, types of sedimentary microfacies, diagenesis history as well as the tectonic reworking in later periods are the main factors controlling the formation of the low-permeability reservoir bed. The above- mentioned factors establish the foundation for the forecasting the distribution of high quality reservoir beds.