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。     

库车坳陷东部下侏罗统煤系地层碎屑岩中长石溶蚀对储集层物性的影响

库车坳陷东部下侏罗统煤系地层中酸性流体对长石的溶蚀作用普遍存在,薄片显示长石和岩屑颗粒中发育大量次生溶孔。不同的成岩作用条件下,长石溶蚀作用强弱、长石溶蚀产物类型和长石溶蚀产物量不同,对储集层物性影响具有差异性。以普通薄片、铸体薄片和扫描电镜资料为基础,利用全岩分析、黏土矿物分析和流体包裹体数据,分析了储集层中长石溶蚀作用、溶蚀成岩环境和不同成岩环境中长石溶蚀产物差异性及对储集层物性的影响。研究表明,库车坳陷东部迪北地区下侏罗统储集层中,长石溶蚀作用发生在相对封闭的高温成岩环境中,高温条件下长石溶蚀速率大,而封闭成岩环境中流体流动速度慢,因此,长石溶蚀产物就近大量沉淀于粒间孔隙和粒内孔隙中。当埋深小于4 000 m(温度小于110℃)时,长石溶蚀产物主要是硅质和高岭石,高岭石呈分散质点式分布,未把孔隙充填满,晶间孔发育且连通性好,一定程度上改善了储集层的物性;当埋深大于4 000 m(温度大于110℃)时,长石溶蚀产物主要是硅质和伊利石,毛发状和片状的伊利石以孔隙搭桥式把砂岩孔隙充满,基本未剩下孔隙空间,且易形成碎片堵塞孔喉,降低了储集层的孔隙度和渗透率。吐格尔明地区下侏罗统储集层长石溶蚀发生在相对开放且埋藏较浅的成岩环境中,长石溶蚀产物能被有效带出溶蚀区,仅沉淀少量硅质和高岭石,长石溶蚀对储集层的增孔作用明显好于迪北地区,为有利的溶蚀成岩区。     

伊通地堑鹿乡断陷储层成岩作用特征

依据大量的薄片、扫描电镜、阴极发光和粘土矿物x衍射等资料,研究了鹿乡断陷储集层特征及成岩作用类型.结果表明,鹿乡断陷主要经历了压实、胶结、交代和溶解4个成岩阶段.压实和胶结作用是降低孔渗性能的主要因素,长石和方解石等成岩矿物的溶解作用与次生孔隙发育密切相关.依据储层中自生粘土矿物蒙皂石向伊利石转化的过程可划分为蒙皂石带、蒙皂石渐变带、第一迅速转化带,第二迅速转化带和第三迅速转化带.按照成岩阶段划分标准,将成岩阶段分为早成岩A期和B期,晚成岩A1期,晚成岩A2期和晚成岩B期.从早成岩B期到晚成岩A期是有机质成熟过程,粘土矿物转化、烃类热化学反应造成的酸性地层水介质使碎屑岩储层发育大量次生孔隙,是油气勘探的重点层段.     

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。     

鄂尔多斯盆地上古生界砂岩中自生高岭石成因类型及其对储层的影响

自生粘土矿物成因是碎屑岩储层成岩作用的难点与热点。高岭石作为鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储层主要粘土矿物之一，通过显微和扫描电镜鉴定，并结合电子探针成分分析，依据自生高岭石成因可分为两种类型，即孔隙析出型和蚀变型高岭石。这些自生高岭石是含油气酸性流体与砂岩中碱性长石发生水岩反应的产物。储层中长石溶蚀后生成的高岭石，在中一粗粒砂岩中，原生粒间孔发育，含油气流体活动强度大、渗流速度较高，高岭石易于迁移到别处，储层物性得到改善，反之高岭石原地沉淀，储层物性变差。     

松辽盆地北部扶,杨油层砂岩的成岩作用与储层性质研究

本文根据近300口井岩心分析,13口井168块薄片、铸体薄片、砂岩中粘土矿物X射线衍射、扫描电镜及阴极发光等分析,经综合研究认为,扶余、杨大城子油层砂岩主要经历了中成央阶段,其最大埋藏深度为1000～2300m,相应镜质体反射率力0.5～1.38％,估计成岩温度为90～120℃。砂岩成岩事件计有:碎屑伊利石转化、球粒状菱铁矿、铁白云石、机械压实、自生石英、蒙皂石、蒙皂石—伊利石、蒙皂石—绿泥石、长石溶解、高岭石、自生伊利石、自生长石、长石钠长石化、绿泥石、重晶石、浊沸石、无铁方解石和浊沸石溶解等。由于上述砂岩的成岩历史,决定了储集层质量具中等孔隙度(10～20％)与低渗透性(0.01×10~3～50×10~(-3)μm~2)的特点。次生孔隙发育段可改善储集层性质。     

库车坳陷巴什基奇克组深层有效储层成岩演化序列

深层储层成岩演化过程复杂,精确成岩序列的建立有助于认识储层形成、演化过程及机理。选取库车坳陷巴什基奇克组作为研究对象,通过薄片观察、扫描电镜、阴极发光、流体包裹体及有机荧光等手段,系统分析成岩演化序列。结果表明:成岩演化过程包括压实作用、胶结作用、溶蚀作用、交代作用以及破裂作用;同生-早成岩A阶段,碱性成岩流体导致泥晶方解石、石膏、赤铁矿和蒙脱石形成;表生成岩阶段,构造裂缝发育,大气水淋滤导致长石和岩屑等矿物溶解,石英次生加大和高岭石形成;早成岩B阶段,碱性成岩流体导致亮晶方解石形成,高岭石向伊利石和绿泥石转化,以及石英溶蚀作用;中成岩A-B阶段,构造裂缝发育,大量有机酸注入导致长石和岩屑溶蚀,以及石英次生加大形成。因此,深层储层储集物性受控于多阶段成岩作用的叠加耦合作用。     

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     

欢喜岭油田杜家台油层成岩作用及孔隙特征

杜家台油层碎屑岩地层经历了强烈的压实作用和胶结作用、复杂的交代作用及溶解作用;胶结作用是降低孔渗性能的主要因素．方解石类、高岭石、绿泥石等成岩矿物的大量析出与次生孔隙发育密切相关;溶解作用使碎屑岩产生粒间溶孔、溶缝、溶蚀填隙物内孔隙和铸模孔等次生孔隙。从早成岩B期到晚成岩A期．有机质成熟过程、粘土矿物转化、烃类热化学反应造成的酸性地层水介质．使杜家台油层碎屑岩储层在不同层段发育次生孔隙发育带,这些次生孔隙发育层段是油气勘探的重点层段。     

再论“压吸充注”油气成藏模式

通过对砂岩储集层内矿物蚀变化学反应平衡量的核定,确定砂岩主要耗水作用,在此基础上,分析主耗水作用发生条件及其与生油窗的对应性,研究耗水反应的油气地质意义。砂岩埋藏过程中,长石高岭石化耗水作用在各类矿物转化总耗水效应中占主导地位,与含油气盆地烃源岩生油窗对应,烃源岩生烃排出的含烃酸性流体促使长石向高岭石转化。耗水对油气成藏的作用必须在封存箱内进行,封存箱内砂体的成岩耗水反应使其内部压力降低、储集空间增大,同时烃源岩生烃增压,源储间形成巨大的压力差,油气因"压-吸"作用充注砂体而成藏。长石高岭石化耗水作用在砂体成岩过程中的普遍性决定了"压吸充注"油气成藏方式的重要性。建立在济阳坳陷深部封存箱内砂体成藏机制基础上的"压吸充注"油气成藏模式可用于解释全球范围内同类油藏的成因,从而指导该类油藏勘探。     

渤海湾盆地沾化凹陷渤南洼陷古近系深层优质储层形成机制

随着勘探程度的提高,渤海湾盆地渤南洼陷油气勘探的主要对象逐渐由中浅层转向中深层。深层勘探的关键问题是优质储层,其发育取决于沉积充填和地层流体的相互作用。古近系沙河街组四段沉积时期,该区发育了咸化环境湖相碎屑岩与膏盐层沉积。利用钻井、实验等基础资料,分析储层沉积环境、地层水特征、岩石学特征及成岩作用类型,探讨深层优质储层发育演化机制。研究结果表明：(1)在分布面积广、沉积厚度大的膏盐层的封闭下,咸化湖泊环境的沙四段碎屑岩,早成岩期经历了碱性成岩环境,形成的碳酸盐胶结物充填原生孔隙,并有效阻滞压实作用的发生;(2)随着烃源岩中的有机质趋于成熟,中成岩期有机酸在异常高压的驱动下向地层中运移,早期碳酸盐胶结物以及长石、岩屑普遍被溶蚀,形成次生孔隙,酸碱交替作用是深层优质储层发育的主要机制;(3)优质储层的发育受到膏盐层分布、烃源岩发育、断裂体系与碎屑沉积体展布的控制,受酸碱流体影响强烈的缓坡扇三角洲和陡坡近岸水下扇中前端砂体,是渤南洼陷沙四段优质储层发育区。     

东营凹陷北带古近系碎屑岩储层长石溶蚀作用及其物性响应

长石溶蚀作用是东营凹陷北带古近系沙河街组四段-三段中亚段碎屑岩储层成岩过程中重要的成岩事件。储层中长石颗粒次生溶孔普遍存在,镜下微观特征表明长石溶蚀越强烈,溶蚀产物越富集,因此,长石溶蚀能否有效改善其储层物性值得商榷。以普通和铸体薄片为基础,利用人-机交互图像分析技术,通过面积百分含量法,精确统计了长石溶蚀量和溶蚀产物含量;结合储层物性、流体包裹体及储层孔隙结构等资料,系统分析了长石溶蚀作用和溶蚀产物特征、长石溶蚀成岩环境及长石溶蚀对储层物性的影响。研究表明,东营凹陷北带沙河街组四段-三段中亚段储层中,长石溶蚀作用发生在相对封闭的高温成岩环境中,由于流体在孔隙网格系统中的流动速度低,且高温条件下长石溶蚀速度较快,因此,长石溶蚀产物并不能被有效带出溶蚀区或进行长距离搬运,而是在原地或准原地发生沉淀,即长石溶蚀只是将孔隙结构较好的原生孔隙进行重新分配,转换为基本等量的长石颗粒次生溶孔和高岭石(伊利石)晶间孔的过程;长石溶蚀后储层孔隙度变化不大,但孔隙结构变差,渗透率降低。     

渤海湾盆地东营凹陷古近系深层油气成藏系统及勘探潜力

东营凹陷是渤海湾盆地具有代表性的陆相断陷盆地,深部层系勘探程度低,丰深1、丰深斜101等井获得高产工业油气流,显示了良好的勘探潜力。以东营凹陷古近系深层为对象,在烃源岩分析基础上,结合优质储层成因研究,建立油气成藏模式,明确深层勘探潜力方向。结果表明:东营凹陷古近系深层的沙四下亚段及孔店组构成独立的含油气系统,孔二段、沙四下亚段发育的盐湖(咸化)环境烃源岩具有排烃时期早、排烃时间长、效率高、生排烃周期长的特点,为深层油气成藏系统提供了有利的油源条件;咸化湖泊的多类型沉积体经历了酸-碱交替的成岩流体环境,形成了以次生溶蚀孔隙为主的优质储层,为深层油气成藏提供了良好的储集条件;深层油气成藏系统的油气藏分布与断陷盆地结构、沉积储层发育和成藏动力系统具有良好的对应性,"自源型"及"他源型"油气成藏模式有序分布;缓坡带红层和滩坝砂岩及陡坡带砂砾岩等不同类型油气藏是东营凹陷古近系深层重要的勘探领域。     

东营凹陷砂岩储层自生高岭石发育特征与成因机制

通过大量薄片鉴定、岩心观察以及扫描电镜、粘土矿物粉晶衍射等分析测试手段,对东营凹陷砂岩储层中发育的高岭石的分布、产状以及镜下特征等进行了分析。结果表明,研究区砂岩储层中高岭石有自生和陆源两种成因。自生高岭石在储层中较为常见,其微观特征表现为结晶形态完整,呈典型的书页或蠕虫状充填于粒间孔和长石颗粒溶孔内,在铸体薄片中可见自生高岭石集合体呈“斑状”的聚集充填特征。陆源高岭石在研究区较为少见,一般在浅层出现,是在沉积过程中与碎屑颗粒等非粘土矿物同时形成。在上述研究的基础上,对自生高岭石成因机制进行了讨论,认为东营凹陷砂岩储层中长石类矿物的溶蚀作用是自生高岭石形成的主要物质来源。研究区粒度大、分选好的砂岩储层中高岭石含量较高,说明除酸性的流体环境和一定的物质供应外,流体动力条件也是自生高岭石形成的重要控制因素。     

致密油储层成岩相类型及其对产能的影响——以鄂尔多斯盆地姜家川地区长8储层为例

鄂尔多斯盆地姜家川地区长8油藏属于近源富集成藏,是特低孔、超低渗的典型致密油藏,分析储层成岩相类型并寻找受成岩相控制的优质储集体,可为有利储层预测和致密油藏高效开发提供依据。利用铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、阴极发光等手段,对目的层岩石学特征、成岩作用类型和成岩期次进行了研究,结合油田生产动态资料,分析了不同成岩相的特征、差异及其对产能的影响,预测了有利成岩相带分布。结果表明：长8储层主要为岩屑长石砂岩,压实作用和胶结作用使砂岩的原生孔隙结构遭到严重破坏,铁方解石、铁白云石等含铁碳酸盐的胶结作用是导致储层致密的决定性因素,成岩阶段中的溶蚀作用有利于改善储层的孔渗性能;主要成岩阶段处于中成岩阶段A期的晚期,同时部分区域进入中成岩阶段B期的早期,主要发育绿泥石膜胶结形成的残余粒间孔+长石溶孔相、绿泥石膜和伊利石胶结形成的残余粒间孔+长石溶孔相、伊利石胶结形成的长石溶孔相、碳酸盐胶结相等4类成岩相,其中绿泥石膜胶结形成的残余粒间孔+长石溶孔相物性最好、产油量最高,该成岩相分布区储集层具有良好的储渗能力。研究结果可为该区有利勘探区预测提供参考。     

准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡百口泉组砂砾岩储层成岩作用及对储集性能的影响

砂砾岩作为重要油气储层类型之一,以非均质性显著、易受成岩作用影响为特征,因而分析其成岩作用及对储集性能的影响是储层研究的关键。文章在准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷地区,以最近勘探取得重大突破的西斜坡艾湖油田下三叠统百口泉组（T₁b）缓坡扇三角洲砂砾岩储层为例,研究了成岩作用类型及对储集能力的影响。结果表明,研究区砂砾岩主要发育了四种成岩作用类型：压实、交代（碎屑长石的钠长石化和蒙皂石的伊利石化）、溶蚀（钾长石和方解石等）和胶结（方解石、高岭石和少量绿泥石）。它们对储集性能的影响差异显著。压实作用显著破坏了颗粒间的原生孔隙,降低了储层物性;矿物交代总体对储层物性影响有限;相比而言,在断裂沟通含烃流体促进下,钾长石等矿物的溶解在扇三角洲前缘的水下河道与颗粒流沉积等具有较好初始物性的砂砾岩,形成了次生孔隙发育带,显著改善了砂砾岩的储集性能;胶结作用不利于砂砾岩成岩中晚期孔隙的保存,特别是高岭石和方解石的局部富集导致了低渗透层的形成。据此,发现研究区不同段的储层发育有明显差异,由下至上百一段在油源断裂附近发育优质储层;百二段在油源断裂的上倾位置发育优质-较好储层;而百三段研究区储层几乎不发育。     

南堡凹陷东营组低阻油层控制因素

受沉积、成岩和构造等作用的综合影响,南堡凹陷东营组地层中发育了常规测井识别难度较大的低阻油层。文中利用岩心分析化验资料进行岩石物理分析,明确了南堡凹陷东营组低阻油层成因。结果表明:微观上受蒙皂石、伊/蒙混层等阳离子交换能力强的黏土矿物体积分数增加的影响;宏观上受辫状河三角洲沉积背景控制,在粒度细、分选差、泥质体积分数高的水下分流河道分叉处、末端、侧翼或河道叠置处及河口坝微相砂体中易发育低阻油层。地层现今处于中成岩演化期,黏土矿物类型以伊/蒙混层、高岭石、绿泥石和伊利石为主,压实作用中等—强,储层孔隙结构复杂。东营组和明化镇组沉积时期的火山运动导致圈闭中油气发生再次运移,含油饱和度降低,也易形成低阻油层。     

Genetic mechanisms of secondary pore development zones of Es<Stack><Subscript>4</Subscript><Superscript>x</Superscript></Stack> in the north zone of the Minfeng Sag in the Dongying Depression,East China

The genetic mechanisms of the secondary pore development zones in the lower part of the fourth member of the Shahejie Formation (Es4 x) were studied based on core observations, petrographic analysis, ?uid inclusion analysis, and petrophysical measurements along with knowledge of the tectonic evolution history, organic matter thermal evolution, and hydrocarbon accumulation history. Two secondary pore development zones exist in Es4 x, the depths of which range from 4200 to 4500 m and from 4700 to 4900 m, respectively. The reservoirs in these zones mainly consist of conglomerate in the middle fan braided channels of nearshore subaqueous fans, and the secondary pores in these reservoirs primarily originated from the dissolution of feldspars and carbonate cements. The reservoirs experienced ‘‘alkaline–acidic–alkaline–acidic–weak acidic’’, ‘‘normal pressure–overpressure–normal pressure’’, and ‘‘formation temperature increasing–decreasing–increasing’’ diagenetic environments. The diagenetic evolution sequences were ‘‘compaction/gypsum cementation/halite cementation/pyrite cementation/siderite cementation–feldspar dissolution/quartz overgrowth–carbonate cementation/ quartz dissolution/feldspar overgrowth–carbonate dissolution/feldspar dissolution/quartz overgrowth–pyrite cementation and asphalt ?lling’’. Many secondary pores (fewer than the number of primary pores) were formed by feldspar dissolution during early acidic geochemical systems with organic acid when the burial depth of the reservoirs was relatively shallow. Subsequently, the pore spaces were slightly changed because of protection from early hydrocarbon charging and ?uid overpressure during deep burial. Finally, the present secondary pore development zones were formed when many primary pores were ?lled by asphalt and pyrite from oil cracking in deeply buried paleoreservoirs.     

上扬子地区下寒武统黑色页岩矿物组成特征及其油气勘探意义

下寒武统是上扬子地区海相页岩气藏的重要勘探层系之一,但受目的层埋藏深、钻井少、勘探效果不理想等因素的制约,尚存在着诸多影响勘探进展的地质问题。为此,基于X射线衍射、岩石薄片、普通扫描电镜及氩离子抛光—扫描电镜等资料,分析了该区下寒武统黑色页岩的矿物组成特征及其油气勘探意义。结果表明:①该区页岩组成以黏土矿物和石英为主,其次为碳酸盐矿物及长石,其中石英平均含量为44.60%,发育陆源石英和生物成因硅质2种类型,而黏土矿物平均含量为33.32%,以伊利石(I)含量最高、伊/蒙混层(I/S)含量不均且混层比低(一般为5%)、局部含绿泥石(C)及高岭石(K)为特征;②从该区页岩中可识别出I+I/S+C型、I+I/S+C~I+C过渡型、I+C型及I型4种黏土矿物组合类型,指示不同地区页岩成岩环境存在着差异;③矿物颗(晶)粒无序排列有利于粒间孔隙残存,长石向黏土矿物成岩蚀变可形成线状孔隙;④该区页岩的脆性指数一般都超过40%,具有良好的可压裂性,黔东南地区与川西南地区相比前者页岩脆性更好。