乙酸对长石砂岩溶蚀作用的实验模拟

本文描述动态条件下开放体系中的长石砂岩溶蚀模拟实验。实验样品为陕甘宁盆地下石盒子组绿灰色中粒蚀变凝灰质长石砂岩岩心，采用地层水中普遍存在的乙酸配制成反应介质，动态溶蚀实验时间为８１３ｈ。溶蚀后岩样的次生孔隙显著增加，物性明显改善，检测到长石蚀变形成的高岭石和微晶石英。本文探讨了实验样品中矿折溶蚀序列，以及长石矿物溶蚀、次生孔隙、新生矿物的形成机理。     

凝灰质成分对砂岩储集性能的影响

与正常砂岩相比,凝灰质砂岩的碎屑颗粒来源多样,矿物成分复杂、易于转化,成岩作用及孔隙演化过程更为复杂。对贝尔凹陷苏德尔特地区兴安岭油层岩心、薄片、压汞、扫描电镜等实验资料及前人研究成果综合分析表明,砂岩中凝灰质成分的性质、组分、含量、成因不同,对砂岩孔隙结构及储集性能的影响也不同;不同埋藏阶段与成岩环境凝灰质的蚀变存在较大差异,对砂岩孔隙发育的影响也不尽相同。脱玻化作用能在一定程度上改善砂岩的储集性能,粗粒易溶部分的溶蚀对次生孔隙起到显著的建设性作用;由凝灰质蚀变的黏土矿物、特殊矿物以及这些矿物在中、晚埋藏阶段形成的一系列矿物转换有利于次生孔隙的发育,但对渗透性的改善并不十分显著。     

砂岩储集层凝灰质溶蚀作用的差异性及其物性响应——以珠一坳陷惠州—陆丰地区古近系文昌组为例

以储集层显微分析为基础，通过主微量元素定量分析，对珠江口盆地珠一坳陷惠州—陆丰地区典型洼陷带古近系文昌组砂岩中凝灰质的元素地球化学特征及其成岩蚀变产物组合进行分析，并结合储集层物性特征，探讨不同凝灰质溶蚀作用对储集层物性的影响。结果表明，研究区发育酸性、中性、基性和碱性4类凝灰质杂基；酸性凝灰质经历强蚀变、蚀变产物难溶蚀的演化过程，蚀变沉淀大量高岭石，不能有效增孔升渗；中性和碱性凝灰质则表现出凝灰质强溶蚀、残余凝灰质强蚀变的演化过程，凝灰质溶蚀粒间孔发育，但自生石英、磷灰石和伊利石等蚀变产物使孔隙结构变差，凝灰质溶蚀作用最终导致储集层增孔不升渗；基性凝灰质以凝灰质溶蚀-蚀变产物强溶蚀的演化过程为主，粒间凝灰质与蚀变成因的浊沸石均可溶蚀成孔，凝灰质溶蚀作用能够显著改善储集层物性。     

砂岩储层中凝灰质溶蚀效应的物理模拟实验研究——以珠江口盆地惠州—陆丰地区古近系文昌组为例

为认识埋藏过程中酸性流体对碎屑岩储层中凝灰质的溶蚀改造效应及控制因素,选取珠江口盆地珠一坳陷惠州—陆丰地区古近系文昌组凝灰质砂岩储层,设计开展了岩心尺度的流体—岩石相互作用模拟实验。通过显微镜下观察、流体成分分析、物性表征等方法,对比分析了实验前后不同流体流速、不同凝灰质含量条件下砂岩储层的溶蚀作用和物性响应特征。结果表明,酸性流体环境中凝灰质溶蚀现象普遍,但不同实验条件下,凝灰质溶蚀强度及储层物性响应不同：成岩体系的开放性与封闭性决定凝灰质的溶蚀作用强弱。相同岩石和相同酸性流体条件下,高流速开放体系中凝灰质溶蚀量高于封闭体系,且低流速相对封闭体系中溶蚀产物趋于沉淀,溶蚀作用增孔效应有限。凝灰质含量显著影响溶蚀效应,富凝灰质砂岩中溶蚀作用有限,含凝灰质砂岩和贫凝灰质砂岩能够溶蚀增孔,且含凝灰质砂岩的溶蚀增孔效率更高。凝灰质含量相对中等—较低的储层中,中浅层埋藏阶段的开放成岩流体体系最有利于粒间凝灰质溶孔的发育。经历晚期酸性流体溶蚀改造后,较易形成次生溶蚀型优质储层,这一认识有助于不同地区的溶蚀型储层甜点预测。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组混积岩成因及其孔隙发育特征

以岩性特征差异对混积岩储层孔隙成因的影响作用为主线,从岩石组构与颗粒堆积学的关系角度分析孔隙的成因和特征。研究认为:(1)基于水动力条件、矿物组合和岩石结构特征,并以碎屑颗粒、黏土矿物和碳酸盐类矿物三端元作为划分依据,芦草沟组“甜点”岩性主要有凝灰质砂屑云岩、凝灰质长石岩屑粉细砂岩、凝灰质云屑砂岩及凝灰质云质粉砂岩。混积岩主要为母源混合成因,并且垂向上各类型混积岩层可互层叠置而形成相缘混合。(2)基于颗粒的球形堆积模型,当碎屑颗粒含量低于52.4%时,孔隙度随颗粒含量的增加而减小;当碎屑颗粒含量达到52.4%时,如果碎屑颗粒含量继续增加,粒间孔隙将大量出现,孔隙度将快速增大,逐渐演变为常规的砂岩储层。(3)根据碎屑颗粒、黏土矿物和碳酸盐类矿物三种端元组分与孔隙类型的关系,芦草沟组混积岩的孔隙类型可以划分为粒间孔、粒内溶孔和晶间孔,凝灰质砂屑云岩、凝灰质长石岩屑粉细砂岩的孔隙类型以颗粒支撑的粒间孔和粒内溶孔为主,而凝灰质云屑砂岩及凝灰质云质粉砂岩以晶间孔较发育为特征。混积岩优质储层的发育主要受碎屑颗粒组分含量控制,易溶碎屑组分含量及溶蚀作用对储层物性具有改善作用。      

鄂尔多斯盆地上古生界天然气储集层长石的溶蚀与次生孔隙的形成

鄂尔多斯盆地上古生界天然气储集层主要为二叠系山西组山2段和下石盒子组盒8段，主要孔隙类型为次生孔隙。镜下观察，次生孔隙的形成除了与沉积物源、沉积环境和搬运介质有关外，还与后期成岩阶段长石的溶蚀作用有关。根据长石溶蚀的岩石学证据，建立反应方程式对长石溶蚀进行计算，综合考虑溶蚀的温度、反应的热力学趋势、体积的减小等因素，认为钾长石溶蚀可提供较大的次生孔隙．钙长石和钠长石溶蚀效果较差。在有机酸参与下碱性长石的溶蚀作用是该区天然气储集层次生孔隙形成的主要原因。图3表2参20     

沾化凹陷下第三系砂岩次生孔隙纵向分布规律

根据铸体薄片、扫描电镜、碳酸盐含量、镜质体反射率、粘土矿物以及储层物性等数据,研究了沾化凹陷下第三系砂岩次生孔隙的纵向分布规律。在小于1900m的深度,砂岩的孔隙主要为压实和胶结之后的原生粒间孔隙;在埋深达1900m以后开始出现少量次生孔隙,在1900～2200m深度范围形成原生孔隙与次生孔隙并存的混合孔隙带;大量的次生孔隙出现在2200～3500m的深度段。200多口井15000余个砂岩的孔隙度和渗透率在纵向上的变化关系也间接证实了这一点。次生孔隙主要为长石溶蚀成因,碳酸盐胶结物溶蚀是次要的,这是由有机酸对长石和碳酸盐胶结物的化学反应自由能所决定的。有机酸溶蚀长石的化学反应自由能(-154.49～-17.92kJ/mol)低于溶蚀碳酸盐(46.89kJ/mol)。在2200～3500m深度,沾化凹陷烃源岩成熟产生大量有机酸和泥岩中的粘土矿物迅速脱水是产生溶蚀作用形成次生孔隙的直接原因。     

东营凹陷古近系砂岩次生孔隙成因与纵向分布规律

东营凹陷古近系砂岩储集层的次生孔隙主要为不同期次的碳酸盐胶结物溶蚀成因,其次为长石溶蚀产生的次生孔隙,黏土矿物脱水促使这些溶蚀作用发生。早期方解石溶蚀作用为有机质成熟产生的有机酸所致,产生的次生孔隙分布深度较浅;晚期的含铁方解石和含铁白云石溶蚀作用与有机酸脱羧和有机质裂解产生的CO2有关,产生的次生孔隙主要分布于2500m以下深度。图3表1参22     

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.     

准噶尔盆地阜东斜坡侏罗系砂岩成岩作用、孔隙演化及次生孔隙预测

准噶尔盆地阜东斜坡区侏罗系砂岩储层为河流环境下形成的各类细粒岩屑砂岩。岩石主要经历了压实、胶结、溶蚀和晚期自生高岭石充填等成岩作用。孔隙类型主要为长石、岩屑及碳酸盐胶结物溶蚀形成的次生孔隙；溶蚀作用发生于晚成岩“A”期的中期，对应的地质年代为晚第三纪早期。次生孔隙在现今埋深为2000～2800m的河道砂岩中最发育，其形成主要受成岩演化阶段控制，其次受沉积微相控制。     

砂岩在酸溶过程中的岩石学变化

为了研究和验证砂岩次生孔隙的形成过程和识别标志,我们进行了砂岩的酸溶模拟实验工作。本文主要说明在酸溶过程中砂岩的矿物成分,孔隙度、渗透率和孔隙结构的变化以及在酸溶铸体薄片中出现的各种溶蚀现象。并据此,对砂岩次生孔隙的形成过程和形成条件进行了阐述。      

高邮凹陷阜一段含油砂岩成岩作用特征

通过实验室微观分析,直观展示了高邮凹陷阜一段含油砂岩的成岩特征及孔隙特征。阜一段含油砂岩成岩早期在微晶、粉晶状碳酸盐胶结、压实作用下,使原生孔隙遭受大部分损失;成岩后期显著的成岩作用特点是早期碳酸盐胶结物发生了溶解作用,储集空间主要为次生溶蚀孔隙,具有较高的孔隙度。研究认为含油砂岩次生溶蚀孔隙的形成与油气运移聚集之间有必然的相关性,它是烃类活动的必然结果。     

榆林气田山西组2段砂岩成岩作用及孔隙演化

榆林气田主力气层山西组2段为一套辫状河三角洲沉积,储集岩主要为石英砂岩、岩屑石英砂岩。该储层砂岩是典型的低孔低渗储集岩。以岩芯观察为基础,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,榆林气田山西组2段砂岩经历了压实作用、胶结作用、交代作用、溶解作用和粘土杂基的充填作用等多种成岩作用,目前已达到了晚成岩阶段A期。山2 段储集砂岩孔隙中,原生粒间残余孔隙占44.7% ,各类次生孔隙占5 5 .3% ,可见成岩作用是控制该区储层物性特征的一个关键因素。孔隙演化经历了原生孔隙的破坏、次生孔隙的形成和次生孔隙的破坏3个阶段,其中压实、胶结作用起主要破坏性作用,溶解作用起建设性作用     

塔西南阿克莫木气田白垩系克孜勒苏群砂岩储层特征及其控制因素

根据常规薄片、铸体薄片、常规物性和粒度分析,研究了塔西南阿克莫木气田克孜勒苏群砂岩储层的地质特征及其主控因素。结果表明,该套储层岩石类型以长石岩屑砂岩及岩屑砂岩为主;储层物性较差,为低孔、低渗储层;孔隙类型以次生孔隙为主,主要有粒内溶孔、粒间溶孔及微孔隙等;压汞曲线排驱压力较高,一般孔喉分选较差,总体具有小孔-细喉的孔隙结构特征。阿克莫木气田克孜勒苏群砂岩储层发育程度与碎屑颗粒的粒度粗细、岩屑含量以及成岩阶段的压实、胶结和溶蚀作用具有较强的相关性。辫状水道控制下的碎屑颗粒越粗,岩屑含量相对越高,溶蚀作用越强,储层就越发育;压实作用及成岩后期的碳酸盐岩、粘土类、硅质矿物的胶结作用不利于储层发育。     

榆林气田不稳定试井特征

榆林气田主气层山_2气藏是典型的岩性气藏,储集砂体横向变化剧烈,非均质性强,具有低孔低渗特征。为了使气藏得到有效开发,科学合理地管理气田,有必要加深对榆林气田储层特征的认识。为此,利用气藏动态描述的方法,分别从储层性质、气藏类型、气井酸化压裂效果和邻井干扰等几个方面,对榆林气田42口不稳定试井资料进行系统地追踪分析,进一步研究气藏储层特征,了解气藏的边界、气井污染等,并对榆林气田上古砂岩气藏进行了综合评价,为今后的储层评价与预测提供依据。     

榆林气田山西组2段孔隙发育的控制因素分析

榆林气田是鄂尔多斯盆地的重要气田之一,其主力储层为下二叠统山西组2段砂体,但该套砂体的成岩演化过程复杂,受控因素很多,给勘探带来较大困难。为揭示该段砂体孔隙发育的控制因素,在岩石薄片观察的基础上,先用多元逐步回归法对其进行了分析,进而采用变量分离法把影响孔隙的因素分为沉积变量、酸性变量和还原变量,并解释了该区沉积相相同的两段砂体孔隙度不同的根本原因:在沉积条件十分有利的情况下,即无论是否发生溶蚀作用,孔隙都比较发育,其中原生孔隙占有较大比重;在酸性变量较高的区域内,无论沉积条件是否有利,孔隙也都十分发育,但次生孔隙占相当的比重。     

苏里格庙气田二叠系盒8段孔隙发育控制因素

苏里格庙气田二叠系盒8段内的主力储集层为一套中砂、粗砂和细砾岩,其复杂的成岩演化过程导致了储集层内孔隙演化的复杂性。为了指导该区下一步的深入勘探,本次研究运用多元逐步回归的分析方法,对苏里格庙气田孔隙发育的主要控制因素进行了分析。结果表明,研究区内砂岩储集层的孔隙度主要受沉积和成岩双重因素的控制。这种方法在该地区的成功应用不仅对在该地区寻找有利储集层提供了指导,也为同类问题的解决提供了参考。     

柴达木盆地北缘马西气藏储集层研究

柴达木盆地北缘马西气藏古近系渐新统下干柴沟组下段储集层,形成于辫状河三角洲沉积环境,储集层岩石类型主要为细粒砂岩、中粒砂岩和粉砂岩。砂岩以岩屑长石砂岩为主,其次为长石岩屑砂岩。碎屑岩颗粒分选性中等—好,胶结类型以接触—孔隙式为主,接触关系以点接触为主。砂岩储集孔隙类型以原生粒间孔为主,属于大孔隙,以粗喉道为主。储集层孔隙度平均为25.21%,渗透率平均为963.52×10-3μm2,综合评价为高孔高渗的好储集层。     

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。