川西坳陷须二段次生石英形成机理及其对储集层物性的影响

次生石英胶结物是影响川西坳陷三叠系须家河组二段储集层物性的重要自生矿物,为明确其形成机理,寻找相对优质储集层,运用铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、包裹体测温、石英氧同位素等实验分析,对须二段砂岩中次生石英的硅质来源及其对储集层的影响进行了研究。研究区须二段砂岩次生石英可分为3期,早期大气淡水和有机酸参与下,钾长石和酸性斜长石溶蚀生成硅质,是成岩早期和成岩中期次生石英形成的主要原因;砂岩中压实压溶作用和黏土矿物转化生成硅质,是成岩中—晚期较高温度下次生石英生成的重要原因。早期次生石英虽然占据了部分孔隙,但可以通过提高岩石的机械强度,抑制压实作用,有利于原生孔隙的保存;而中—晚期次生石英由于形成时间较晚,大部分为溶蚀作用和压溶作用的产物,占据了溶蚀孔隙和原生孔隙,是储集层致密化的重要因素。     

东海西湖凹陷砂岩硅质胶结物成因机制探讨

东海西湖凹陷古近系平湖组、花港组深部储层岩屑砂岩、长石砂岩中硅质胶结物普遍存在,硅质来源主要有长石、岩屑溶蚀、黏土转换以及碱性溶蚀,酸性溶蚀环境对石英次生生长最为有利,但构造活动对石英次生生长也有影响。研究表明:无论结晶还是溶蚀,自生石英的生长机制既动态地反映了成岩环境物理化学条件,也反映了成分成熟度、流体势、烃源岩成熟窗口以及黏土脱水等地质因素。因此,硅质胶结物的发育不仅影响深部储层物性,反映成岩事件影响,还记录了埋藏过程中重大地质变动的信息,对于深化成藏认识具有重要作用。     

川中须家河组储层成岩作用及对孔隙演化的影响

为对川中东北部地区须家河组进行储层评价和勘探预测,对储层段成岩作用以及孔隙演化的影响进行了研究,发现该区上三叠统须家河组储集岩砂体主要以岩屑石英砂岩、长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩为主,成岩过程经历了压实、胶结、交代、溶蚀和自生矿物形成等多种成岩作用,其中压实、交代作用和部分自生矿物形成对优质储层的形成起主要的破坏作用,而对溶蚀和环边绿泥石胶结物的形成起建设性作用;储层成岩过程划分为早成岩、中成岩和晚成岩阶段,其中早、中成岩阶段又分为A、B两个次级阶段;溶蚀作用增加了次生孔隙数量,提高了储层孔隙度,环边绿泥石胶结物的存在使得大量的原生粒间孔隙得以保存,且主要集中在须二段储层中。     

川东北普光3011-5井须家河组黏土矿物及胶结物特征

根据常规薄片、扫描电镜及x衍射等资料分析,以普光3011-5井取心资料为基础,对须家河组储层中黏土矿物及胶结物特征进行了研究。结果表明：普光3011-5井须家河组以孔隙式胶结为主,泥质和灰质是主要的胶结物类型,次为硅质胶结,少见黄铁矿、硬石膏及石盐晶体;硅质发育使岩石胶结作用强烈,结构较为致密,是导致储层低孔低渗的一个重要原因;黏土矿物主要以伊利石和绿泥石为主,含少量的绿／蒙混层、伊／蒙混层,黏土总含量随深度增加逐渐减少;伊利石与绿泥石的分布具有分带性,两者常以片状结合体充填于粒间孔隙中,或呈薄膜结构覆盖于碎屑颗粒表面,自生绿泥石一方面提高了岩石的抗压实能力,另一方面抑制了石英的次生加大,从而使砂岩中的孔隙得以保存。通过对黏土矿物及胶结物特征的研究,对须家河组的进一步勘探与开发具有重要的指导意义。     

川西前陆盆地中段须家河组二段储层储集空间特征及演化

川西前陆盆地中段上三叠统须家河组二段（须二段）储层普遍为超致密储层。通过显微镜下观察、阴极发光分析、扫描电镜分析等发现,储集空间以各类次生孔隙为主,微裂缝和少量残余原生孔隙次之。储集空间的发育受控于复杂而强烈的成岩变化,早期绿泥石的形成、多期次的溶蚀作用、与不整合相关的差异压实作用对储集空间发育起建设性控制作用。根据储层成岩矿物形成的时间及对孔隙度破坏以及次生孔隙形成的定量统计表明,目前该区砂岩已达到中成岩B期,储集空间主要经历了早成岩阶段压实作用对原生孔隙的破坏,中成岩阶段A期油气大量进入储层时酸性水溶蚀形成次生孔隙,以及其后成岩阶段中碳酸盐胶结和硅质胶结对次生孔隙的破坏3个阶段。     

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。     

鄂尔多斯盆地天环地区盒8段致密砂岩岩石矿物特征及其对储层质量的影响

致密砂岩储层低孔、低渗且非均质性强,储层质量是勘探中的主要风险。通过普通铸体薄片、场发射扫描电镜、包裹体温度分析等实验手段,研究鄂尔多斯盆地天环地区盒8段砂岩岩石学组分及胶结物对不同类型致密砂岩储层质量的影响,对预测致密砂岩气藏潜在有利区具有重要意义。结果表明,石英次生加大、高岭石、伊利石是控制盒8段砂岩质量的主要胶结物,塑性岩屑含量对储层质量也有明显控制作用。石英砂岩以次生溶蚀孔隙为主要的孔隙类型,储层质量主要受石英次生加大和高岭石发育情况控制,孔隙度平均为7.6%,渗透率平均为0.78×10~(-3)μm~2;岩屑砂岩以晶间孔为主要孔隙类型,高含量塑性岩屑和伊利石胶结物控制储层早期致密化,孔隙度平均为4.31%,渗透率平均为0.07×10~(-3)μm~2;岩屑石英砂岩岩石矿物组分含量介于石英砂岩和岩屑砂岩之间,早期压实作用和次生孔隙发育共同控制其储层质量,孔隙度平均为6.64%,渗透率平均为0.34×10~(-3)μm~2。     

鄂尔多斯盆地西峰地区长8储层黏土矿物特征及对储层的影响

鄂尔多斯盆地西峰地区长8储层黏土矿物是影响孔喉结构及储层物性的关键因素,通过铸体薄片、X衍射、扫描电镜等方法对长8储层中黏土矿物的特征及成因进行研究,结果表明,本区长8储层黏土矿物主要为绿泥石、伊利石、高岭石及伊蒙混层,绿泥石以杂基形式充填孔隙时对储层造成破坏作用,以胶结物形式充填时对储层起建设作用;伊利石主要以胶结物的形式存在于孔隙中,对储层起破坏作用;高岭石主要以单晶形式存在于孔隙,对储层起建设作用,是产生次生孔隙的主要来源之一。伊蒙混层在本区黏土矿物中含量极少,混层比小于10%,对储层影响较小。     

江陵凹陷深层储层次生孔隙非均质性成因

在江陵凹陷埋深超过3 000m的晚白垩纪地层发现了次生孔隙发育的砂岩储层油气藏,次生孔隙以粒间填隙物溶孔为主,但次生孔隙的发育程度存在严重的非均质性,控制了有效油气藏的形成.储层在成岩过程中受地层水pH值变化的影响,经历1~3个世代的胶结或溶蚀作用,其中在晚成岩期油气生成和运移过程中形成的酸性成岩环境对早成岩期生成的碳酸盐岩胶结物和储层中的长石矿物溶蚀,因而产生了大量的次生溶孔,但随后在溶孔中沉淀了不等量的硬石膏,导致了次生孔隙的非均质性.硬石膏胶结物的含量与储层岩石中长石矿物成分的含量密切相关,石英砂岩内硬石膏胶结物含量低,长石砂岩的硬石膏胶结物含量高.造成这种现象的主要原因是储层中长石矿物的溶解为硬石膏在孔隙中的沉淀提供了物质来源.     

鄂尔多斯盆地东部上古生界致密气储层石英溶蚀及其机理探讨

鄂尔多斯盆地东部上古生界致密气储层主要以岩屑石英砂岩和石英砂岩为主,总体石英含量较高,在镜下观察中经常发现该区上古生界储层发育石英溶蚀现象,因此分析该区石英溶蚀特征、探讨其形成机理对储层评价具有重要的意义。通过铸体薄片鉴定、扫描电镜及X-射线衍射分析等测试手段,对鄂尔多斯上古生界致密气储层石英溶蚀特征、成因机理进行了详细研究。石英溶蚀表现为石英颗粒及硅质胶结物溶蚀成港湾状、锯齿状,部分颗粒表面发育溶蚀坑,可分为石英颗粒边缘被溶蚀、石英次生加大边被溶蚀及石英颗粒部分或整体被溶蚀这3种型式;石英溶蚀表现出2种伴生胶结物特征:一种是多酸性黏土矿物高岭石的石英溶蚀;另一种为富伊利石的石英溶蚀。石英溶蚀机理有2种：一种是有机酸条件下酸性孔隙水及游离水中的Al³⁺对石英的溶蚀,主要伴生以高岭石为主的酸性黏土矿物,对高岭石含量较高的本溪组及山2段储层孔隙改善明显;另一种是偏碱性成岩环境下碱性孔隙水对石英的溶蚀,主要伴生以伊利石为主的偏碱性_中性黏土矿物,对伊利石大量发育的太原组储层孔隙改善明显。     

鄂尔多斯盆地榆林地区煤系地层山2 段致密石英砂岩储集层特征及形成机理

二叠系山西组煤系地层山2 段是鄂尔多斯盆地榆林地区天然气勘探的主要目的层。该区榆林气田以山2 段致密石英砂岩为主要储集层,而石英砂岩则是在普遍低渗致密储集层背景上相对高渗的砂岩储集类型。由于山西组煤系地层的孔隙水在较长的成岩时期呈酸性,致使石英砂岩的胶结物具有碳酸盐胶结物含量较低、硅质胶结物含量较高和高岭石十分发育的显著特征。石英砂岩的孔隙类型为残余粒间孔＋次生溶蚀孔的孔隙组合,具有孔隙结构变化大、孔喉半径小、应力敏感性低和裂缝比较发育等特点。研究表明,在成岩期所遭受的压实作用和硅质胶结作用是造成山2 段煤系地层石英砂岩致密化的主要原因。     

煤系地层(酸性水介质)的砂岩储层特征及成岩模式

煤系地层的砂岩中所含水介质呈酸性，致使其砂岩储层具有碳酸盐胶结物含量低、硅质胶结物含量高、粘土矿物中富含高岭石的显著特点。由于各种成岩作用，特别是压实作用和硅质胶结作用的影响，使得华北石炭－二叠系煤系地层的砂岩储层属于低孔低渗型，其孔隙类型主要为次生孔隙。表生成岩作用是形成良好储层的主要作用。华北石炭－二叠系构造演化史的研究表明，在印支期及燕山晚期该区有两次抬升，使砂岩遭受风化和淋滤，长石等矿物溶解形成大量次生孔隙，储集性得到改善。其有利孔隙带的分布与不整合面有密切关系，孔隙率随着远离侵蚀面而变小。     

煤系地层(酸性水介质)的砂岩储层特征及成岩模式

煤系地层的砂岩中所含水介质呈酸性,致使其砂岩储层具有碳酸盐胶结物含量低、硅质胶结物含量高、粘土矿物中富含高岭石的显着特点.由于各种成岩作用,特别是压实作用和硅质胶结作用的影响,使得华北石炭-二叠系煤系地层的砂岩储层属于低孔低渗型,其孔隙类型主要为次生孔隙.表生成岩作用是形成良好储层的主要作用.华北石炭-二叠系构造演化史的研究表明,在印支期及燕山晚期该区有两次抬升,使砂岩遭受风化和淋滤,长石等矿物溶解形成大量次生孔隙,储集性得到改善.其有利孔隙带的分布与不整合面有密切关系,孔隙率随着远离侵蚀面而变小.     

鄂尔多斯盆地东南部二叠系山2—盒8段致密砂岩储层特征及主控因素

利用铸体薄片、岩心物性、扫描电镜、恒速压汞等分析测试资料,对鄂尔多斯盆地东南部二叠系山2—盒8段致密砂岩储集层的微观孔喉特征进行了定性、定量评价,并分析了砂岩储层致密化的主要成因。研究结果表明：①鄂尔多斯盆地东南部二叠系山2—盒8段砂岩储层主要以石英砂岩、岩屑石英砂岩、岩屑砂岩为主,孔隙类型主要为残余粒间孔、（颗粒、胶结物）溶孔、自生黏土矿物晶间孔和少量微裂缝。②研究区不同渗透率级别砂岩孔隙半径相差不大,而喉道半径差异明显;随着渗透率增大,致密砂岩喉道半径分布范围变宽,粗喉道所占比例增大,表明渗透率主要受控于相对含量较低的大喉道数量。③研究区砂岩孔隙结构的非均质性受沉积微相控制,三角洲前缘水下分流河道砂体的物性最好,远沙坝、三角洲前缘席状砂等物性较差。④成岩作用是研究区目的层段储集层微观孔隙结构复杂化的主控因素,长期持续的埋藏压实作用造成了颗粒接触紧密,部分在压溶作用下转变为线状—凹凸接触,致使孔喉大量减少;而多期石英次生加大、不同类型的黏土矿物和碳酸盐胶结物充填堵塞孔喉,进一步加剧了渗透率的降低和储集层的致密化。     

超压封存箱内碱性成岩作用的发现——以车66扇体为例

对车镇凹陷车66井区深部储层岩石学研究发现,石英溶蚀显著、碳酸盐矿物稳定赋存,揭示了砂砾岩体超压封存箱内处于典型的碱性成岩环境。石英溶蚀型孔隙占储层总孔隙的50%左右,其形成机制分为三步:碱性环境的塑造、石英矿物的溶蚀、黏土矿物间的转化。超压封存箱内的碱性成岩环境对储层的影响具有两面性:一是形成石英溶蚀孔隙,对储集性起建设作用;二是易于沉淀大量方解石胶结物,充填部分微裂缝和次生孔隙,起破坏性作用。粒缘缝和构造缝组成的裂缝系统作为早期超压释放和水-岩作用的流体通道,改善了深部储层的储集物性,利于油气运聚,促使处于高压封存箱内的车66沙三下砂砾岩储层成为优质储层。     

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     

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。     

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。     

苏里格气田西部盒8段储层成岩作用及其演化

为揭示苏里格气田西部下二叠统石盒子组第8段（简称盒8段）相对优质储层的时空展布规律并给储层预测提供依据,基于铸体薄片、扫描电镜、X光衍射和电子探针等分析化验资料,对盒8段储层的成岩作用及其演化进行了研究。结果认为：①盒8段储层岩石类型主要为岩屑石英砂岩,其次为石英砂岩,碎屑颗粒组合具有高石英、高岩屑、低长石的特点,填隙物以杂基和硅质为主;②该储层经历的成岩作用中,压实作用、胶结作用和交代蚀变作用对孔隙发育主要起到破坏性影响;溶蚀作用和破裂作用主要对孔隙发育起建设性作用,特别是溶蚀作用形成的大量次生孔,成为主要储集空间;③胶结压实相与强溶蚀相组合为最有利的储层发育区,胶结压实相与中等溶蚀相组合属于较有利储集层发育区,相对优质储层主要发育于冲积平原的主河道和三角洲平原的分流河道上且与溶蚀作用所形成的次生孔的分布及胶结物的类型、含量有着紧密的关系。     

致密砂岩储层石英溶蚀成因及对孔隙发育的影响——以川中-川南过渡带须家河组为例

通过岩石(铸体)薄片鉴定、扫描电镜及X射线衍射分析等手段,对川中-川南过渡带须家河组致密砂岩储层石英溶蚀特征、成因机理及对储层孔隙发育的影响进行了详细研究,结果表明:储层中存在大量石英溶蚀现象,石英沿颗粒边缘、颗粒内部、次生加大边等部位进行溶蚀,石英溶蚀主要发生在中成岩A₂亚期;石英溶蚀的成因机制有两种,第一种是碱性成岩环境下的直接溶蚀,溶蚀程度相对较弱;第二种是黏土矿物和碳酸盐矿物的交代溶蚀,其中黏土矿物对石英颗粒交代溶蚀作用较强;石英颗粒溶蚀后形成大量的次生孔隙,有效增加储集空间,改善孔隙结构,提高储层孔渗性能,尤其是黏土矿物交代溶蚀石英后形成的次生孔隙对储层孔隙的贡献较为可观。