致密砂岩自生伊利石的成因及其对相对优质储层发育的影响——以川西地区须四段储层为例

川西地区须家河组四段为典型的致密砂岩储层,砂岩骨架颗粒中岩屑含量高而长石含量极低。自生黏土矿物主要为伊利石和高岭石,其中自生伊利石呈碎屑颗粒包膜、充填于次生粒内溶孔中的网状集合体和充填于粒间的非网状集合体3种方式产出。第一种为早期形成的蒙脱石经伊蒙混层转化而来;第二种由埋藏期钾长石的伊利石化作用形成;第三种由钾长石和早期形成的高岭石在深埋期间通过伊利石化作用形成。自生伊利石的形成对致密砂岩中相对优质储层的发育具有双重影响。它能降低储层的渗透率,影响储层质量,但颗粒包膜伊利石可以阻止石英次生加大的形成从而保护原生孔隙,埋藏成岩过程中蒙皂石-伊利石的转化反应以及钾长石和高岭石的伊利石化作用能促进钾长石的溶解形成次生孔隙。因此,自生伊利石的形成对于砂岩原生孔隙的保存和次生孔隙的发育具有积极作用,因而有利于相对优质储层的形成。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田西南部成岩矿物转化与储层物性

成岩矿物的转化是致密砂岩储层物性变化的主要因素之一。为了探索二者之间的关系以及储层致密化成因,采用薄片观测、扫描电镜分析、阴极发光分析等手段,结合成岩演化过程中的矿物热力学特征和体积变化,探讨了苏里格气田西南部山1段、盒8段砂岩的矿物组成、孔隙特征、矿物转化机制及其对储层孔隙的影响。结果表明:①胶结物以黏土矿物、方解石为主,硅质少量;②绿泥石薄膜可包裹高岭石和石英加大边,偶见放射状绿泥石且孔隙较好;③黏土矿物晶间孔占孔隙比重较高,高岭石伊利石化后的晶间孔隙较发育,其次为溶蚀孔隙;④嵌晶状方解石充填剩余粒间孔隙,并交代石英加大边和伊利石,破坏储层物性。认为中成岩A期的钾长石溶蚀、蒙脱石伊利石化、高岭石伊利石化、黑云母水化都会使得矿物体积变小,属于增孔反应,在一定程度上改善储层孔隙;且胶结作用增加储层的抗压实能力,在一定程度上保护了原生孔隙;故在分析胶结作用对物性的影响时,不能简单地归结为破坏性成岩作用。     

辽中凹陷A21构造沙四段储层自生绿泥石产状、富集因素及对储层物性的影响

以辽中凹陷A21构造A21-2井为例,分析了沙四段储层自生绿泥石产状、富集因素及对储层物性的影响,结果表明:沙四段储层自生绿泥石分为2期,即早期包壳状或孔隙环边状绿泥石和晚期孔隙充填绿泥石,其中晚期孔隙充填绿泥石含量较高。富火山岩岩屑中铁镁质矿物的早期水解、微咸水湖泊的三角洲前缘环境和超高压封闭成岩环境是沙四段储层自生绿泥石富集的主要因素。早期包壳状绿泥石对石英加大生长有抑制作用,但由于沙四段储层为封闭的超压系统,SiO2仍以大量微晶石英形式沉淀,所以储层孔隙度与自生绿泥石含量相关性不明显;晚期孔隙充填自生绿泥石相对发育,增加了孔隙的比表面积,使孔喉复杂化、细小化,对沙四段储层渗透率损害较大,所以储层渗透率与自生绿泥石含量呈弱负相关关系;沙四段储层所表现的强酸敏性与储层富含自生绿泥石密切相关,建议在对储层进行酸化处理时加入铁螯合剂和除氧剂,以降低储层强酸敏性对油气层的损害。     

鄂尔多斯盆地姬塬地区上三叠统延长组长8油层组成岩作用研究

利用铸体薄片、阴极发光和扫描电镜等分析方法,对姬塬地区延长组长8油层组砂岩的岩石学特征、成岩作用、自生矿物、孔隙发育特征进行了分析和研究。结果表明：该区储集砂体为成分成熟度较低的长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩;主要自生矿物为高岭石、绿泥石、伊利石、方解石、石英和钠长石等．其中高岭石的含量反映了次生孔隙的发育程度,绿泥石和硅质表现为对储层原生孔隙具有很好的保存作用：而伊利石对储层的影响是负面的;早期形成的自生方解石对储层物性有利,而晚期形成的大量方解石胶结孔隙度使储层物性降低。     

八面河油田面120区沙三段储层孔隙特征

对八面河油田面120区沙三油层含油砂体的岩石学、孔隙发育特征进行了分析和研究,结果表明,该区储集砂体为成分成熟度较低的长石砂岩;主要自生矿物为伊利石、蒙脱石、方解石、石英、高岭石、绿泥石和白云石等;储层次生孔隙发育,主要孔隙类型为粒间溶孔、粒内溶孔和铸模孔。孔隙结构具有中孔、中喉的特点,对渗透率有贡献的主要是大于2．5μm喉道。影响孔隙发育的主要因素是沉积作用及成岩作用,溶解作用形成的次生孔隙是研究区储层的主要空间。     

八面河油田面120区沙三段储层孔隙特征

八面河油田面120区沙三油层含油砂体的岩石学、孔隙发育特征进行了分析和研究，结果表明，该区储集砂体为成分成熟度较低的长石砂岩；主要自生矿物为伊利石、蒙脱石、方解石、石英、高岭石、绿泥石和白云石等；储层次生孔隙发育，主要孔隙类型为粒间溶孔、粒内溶孔和铸模孔。孔隙结构具有中孔、中喉的特点，对渗透率有贡献的主要是大于2．5μm喉道。影响孔隙发育的主要因素是沉积作用及成岩作用，溶解作用形成的次生孔隙是研究区储层的主要空间。     

储层致密化影响因素分析与有利成岩相带预测——以马岭油田长8油层组砂岩储层为例

马岭油田延长组长8油层组属典型的低孔、低渗致密砂岩储层,分析成岩因素对储层致密化的影响,并预测有利成岩相带发育区对寻找有利储层勘探区具有指导意义。通过岩心、铸体薄片、高压压汞、扫描电镜、X射线衍射等分析,研究了长8油层组储层岩石学、孔隙结构、物性特征,探讨了不同成岩作用因素对储层物性的影响,进而建立了成岩相划分标准,预测了有利成岩相带展布。结果表明:长8油层组为低孔、低渗储层,孔喉结构微观非均质性强;砂岩经历了中—强压实、中—强胶结和弱溶蚀成岩改造,压实、硅质胶结及碳酸盐胶结等作用共同促使了储层致密化,伊利石的存在造成了渗透率降低,绿泥石环边胶结、烃类侵位、长石及岩屑的溶蚀作用对储层发育均具有建设性作用,高岭石指示了次生孔隙的形成,但会对渗透率造成破坏;划分出6种成岩相,其中绿泥石-自生石英胶结相与溶蚀相等有利成岩相纵向上发育于长81、长82小层上部与中部,平面上呈透镜状、条带状,与水下分流河道、河口坝砂体具有较好的匹配关系,长81小层有利成岩相发育区规模远大于长82小层。     

岩相约束下的深层致密砂岩气藏储层演化特征

东海盆地深层致密气藏沉积和成岩演化复杂，不同岩相储层的成岩演化是揭示沉积-成岩耦合及认识致密储层甜点成因的关键，也是甜点预测的基础。本研究将岩心观察、铸体薄片、扫描电镜、粒度分析和X-衍射等资料相结合，选取东海西湖凹陷中央反转构造带深层花港组典型致密气藏，研究不同岩相储层的成岩演化。通过开展岩石学特征研究，划分主要岩相类型，结合埋藏史分析成岩演化序列，分析不同岩相砂岩成岩差异及成岩演化过程，建立不同岩相的成岩演化模式，揭示沉积对成岩的控制作用。结果表明，研究区花港组储层以水下分流河道沉积为主体，主要发育块状层理中-粗砂岩、砾质砂岩、平行层理中-细砂岩和泥砾质砂岩四种岩相类型。块状层理中-粗砂岩和砾质砂岩刚性石英含量较高，粘土含量较低，胶结物类型以薄层绿泥石和硅质胶结为主；前者经历的成岩作用较为完整，埋藏后期仍然发育有一定的原生孔隙和次生溶孔，容易形成较好储层；但后者常常因为分选性较差，最终易形成压实紧密，硅质胶结强烈的致密储层。平行层理中-细砂岩刚性石英含量较低，粘土含量较高，胶结物类型以厚层绿泥石、伊/蒙混层和伊利石相伴生为主；由于沉积分异作用，碎屑颗粒常呈层状定向排列，埋藏后期细粒层部分压实致密，粗粒层部分保留有块状层理砂岩性质，发育局部孔隙带，形成次一级储层；泥砾质砂岩塑性泥岩撕裂屑含量较高，同时混杂有大量泥质杂基，在埋藏早期就已经压实致密，各类孔隙均不发育，基本为非储层。     

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。     

鄂尔多斯盆地马岭地区长8油层组储层成岩作用及其对物性的影响

针对鄂尔多斯盆地马岭地区长8油层组储层物性整体较差,影响单井产量的现状,综合铸体薄片、扫描电镜和X-衍射等资料,对成岩作用及其对物性的影响进行了深入研究。结果表明:该区压实作用、伊利石和铁方解石胶结作用是储层物性变差的主要因素;当黏土矿物中绿泥石的体积分数低于1.5%时,与渗透率呈正相关,当高于4.0%时,与渗透率呈明显的负相关;区内成岩序列依次经历了机械压实→绿泥石衬里形成→石英次生加大→长石颗粒溶解→自生高岭石形成→石英雏晶沉淀→自生伊利石形成+玫瑰花状、片状绿泥石→(石油充注)→晚期铁方解石充填等阶段。结合镜质体反射率(Ro)、古温度、矿物特征以及孔隙组合类型判定研究区处于中成岩A期。     

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。     

鄂尔多斯盆地长7段致密储层主要黏土矿物特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地延长组长7段致密储层表现为强压实、强胶结的致密化特征,其中伊利石、绿泥石等黏土矿物的大量存在是导致储层致密的重要原因。通过铸体薄片、扫描电镜、XRD等测试资料结合沉积、成岩环境分析,研究了长7段致密砂岩储层主要黏土矿物的微观赋存状态,并刻画了宏观分布特征,在此基础上探讨了其形成机理及对储层的影响。结果表明,长7段致密储层黏土矿物中伊利石含量最高,占黏土矿物总量的近60%,其次为绿泥石,占总量的30%以上,高岭石含量较低;受物源区母岩特征、砂岩成因类型、沉积环境、成岩流体性质等因素影响,各种黏土矿物平面分布具有差异性,陇东地区伊利石含量特别高,陕北地区绿泥石和高岭石含量相对较高;黏土矿物对陕北地区长7段致密砂岩最显著的影响表现为绿泥石膜对原生孔隙的保护及高岭石对孔隙的充填;而对陇东地区长7段致密砂岩最显著的影响则表现为伊利石对原生孔隙的普遍充填分割。沉积环境和原生孔隙条件的差异及自生黏土矿物形成过程中物质、流体复杂作用造成现今不同地区长7段致密储层孔隙发育特征的差异,并对开发特征产生影响。     

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随着油气田的二次、三次开采,人们愈来愈认识到了砂岩储层中粘土矿物的重要作用,如,高岭石的速流性、蒙脱石的水敏性、伊利石的丝缕化隙积性、绿泥石的酸镀性等,具有这些特性的粘土矿物以不同的方式堵塞和填积在储层孔隙喉道中,影响油气开采的效益和开采所选的工艺。基本地上述粘土矿物的特性,它人在储层中矿物组成和含量的不同将会影响储层物性孔隙的渗透力的大小,也会影响油气资源的评价。因此,本文提出用粘土矿物的组成、     

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。     

鄂尔多斯盆地姬塬地区长6段致密砂岩中黏土矿物对储层物性的影响

黏土矿物在鄂尔多斯盆地姬塬地区长6段各小层中均有分布,是该区致密砂岩储层中主要的填隙物,对储层物性有重要的影响。利用铸体薄片、压汞、扫描电镜（SEM）、X-射线衍射（XRD）等实验测试技术,分析储层岩石学特征认为,长6段是以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为主的低孔低渗的致密储层,其平均孔隙度为7.78%~9.13%,平均渗透率为(0.20~ 0.34)×10-3μm2。重点分析黏土矿物与储层物性之间的关系认为,高岭石和绿泥石是长6储层中主要的黏土矿物,对储层物性的影响较为复杂。少量的高岭石和绿泥石往往预示着储层孔隙度较好,而过量的高岭石（绝对含量＞7%）和绿泥石（绝对含量＞10%）则会大大降低储层的孔隙度。通过计算,长6储层原始孔隙度为41.13%~42.04%,高岭石充填导致砂岩孔隙度降低4.52%~4.78%,其损失率为10.74%~11.38%;绿泥石对长6段砂岩孔隙度的影响仅次于高岭石,导致孔隙度降低4.12%~4.70%,其损失率为9.81%~11.18%。自生高岭石对砂岩渗透率有一定的建设性作用,而绿泥石则导致砂岩渗透率降低。长6储层中伊利石含量较高岭石和绿泥石含量低,但由于其主要以丝缕状呈搭桥式充填孔隙,导致孔隙度和渗透率均有所降低,其孔隙度降低1.33%~2.08%,损失率为3.17%~4.94%。因此,在姬塬地区长6段致密储层中,黏土矿物对孔隙度的影响程度为：高岭石＞绿泥石＞伊利石。     

渤南洼陷古近系高岭石发育特征及转化机理

砂岩储集层中高岭石的发育程度与储集层物性和油气聚集关系密切.通过对渤南洼陷古近系沙三段和沙四段的岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、黏土矿物X-衍射、岩心物性和含油级别分析测试,研究深层碎屑岩中高岭石的发育特征及形成机理.深部碎屑岩储集层中的高岭石主要是由长石的溶蚀产生的,高岭石的发育是良好储集层和饱和油层出现的重要标志,高蛉石含量出现相对高值的储集层与工业油层有很好的对应关系.研究区高岭石形成分为4个阶段:沉积高岭石向伊利石转化阶段、自生高岭石大量产生阶段、油层中的高岭石被油气包围阶段及油层中高岭石出现异常高值阶段.深部碎屑岩储集层中的高岭石形成于酸性流体和长石相互作用的酸性成岩场中,保存在油气充注形成的惰性成岩场中,在弱碱性成岩场中迅速向伊利石和绿泥石转化.     

姬塬地区上三叠统长6油层组储层成岩相研究

综合运用铸体薄片和扫面电镜等技术方法研究鄂尔多斯盆地姬塬地区侏罗系延长组长6油层组的成岩作用和成岩相带,结果表明研究区长6油层组的储层物性较差,岩性以细粒长石砂岩和岩屑长石砂岩为主,成分成熟度低,结构成熟度中等;储层砂体目前主要处于中成岩阶段A期-B期,压实作用使原始孔隙度降低,钙质胶结和硅质胶结破坏原生孔的同时也减少了次生孔,绿泥石环边胶结有效的保存了原生粒间孔,后期的溶蚀作用对储层物性有所改善.依据成岩作用对储层的影响,划分出4种成岩相：与水下分流河道砂体有关的绿泥石环边残余孔相,与水下分流河道砂体边部和分流间湾有关的黑云母压实相、碳酸盐胶结相和高岭石弱溶蚀相.     

致密油储层中自生绿泥石成因及其对物性的影响——以川中东北部沙溪庙组为例

为了研究川中东北部中侏罗统沙溪庙组致密油储层中自生绿泥石的产出状态、成因及对储层的影响,利用偏光显微薄片、矿物X射线衍射、电子探针、扫描电镜等实验分析数据,对其进行了系统分析。结果表明,川中东北部自生绿泥石为富铁的铁镁过渡型绿泥石,颗粒包膜绿泥石形成于同生期—早成岩A期;孔隙衬垫是绿泥石的主要产状,形成早成岩A期;孔隙充填状绿泥石主要形成于中成岩A2期。自生绿泥石形成所需的Fe,Mg来源于岩浆岩岩屑、黑云母等水化水解和溶蚀,以及邻近地层的泥岩中黏土矿物转化释放层间吸附的Fe,Mg离子。绿泥石形成机制有3种：①同生期—早成岩A期,硅酸盐矿物水化水解以及富Fe,Mg流体中蒙脱石向绿泥石的转化;②早成岩A期,邻近泥岩中蒙脱石向伊利石转化提供充足的Fe,Mg离子;③中成岩A2期,与有机酸脱羧形成的碳酸对硅酸矿物的溶蚀以及高岭石（或伊利石）向绿泥石的转化有关。绿泥石衬垫可提高砂岩的抗压强度,有利于孔隙和喉道的保存;适宜厚度（> 7 μm）的绿泥石衬垫可有效抑制石英次生加大和充填;绿泥石衬垫发育的储层有利于原生孔隙的保存,使孔隙水能够与围岩颗粒发生进一步的反应,保证后期溶蚀作用的进行。因此,绿泥石衬垫对研究区致密油储层的形成具有积极作用。