西湖凹陷平湖组砂岩中碳酸盐胶结物形成机制及其对储层质量的影响

碳酸盐胶结物是东海西湖凹陷平湖组储层砂岩中最为重要的自生矿物。薄片鉴定、阴极发光、元素成分及碳氧同位素分析结果表明,西湖凹陷平湖组储层砂岩中碳酸盐胶结物的主要矿物类型是菱铁矿、铁白云石和方解石。其中菱铁矿胶结物主要形成于同生到早成岩早期,具有最高的δ^13和δ^18值,分别为0.75‰和-10.22‰;铁白云石胶结物的δ^13接近同期海水,变化于-2.45‰和-2.98‰之间,δ^18值偏负,最低达-12.39‰,其形成于相对较早的成岩时间。方解石胶结物主要以粒状和连生胶结方式产出,粒状方解石具有复杂的多种成因机制,而连生方解石具有最低的δ^13值（-6.02‰）和δ^18值（-16.94‰）,主要形成于成岩晚期,其成因与有机酸溶解长石等铝硅酸盐矿物及粘土矿物转化作用有关。在对储层质量的影响方面,早期形成的菱铁矿和铁白云石胶结物增加了岩石的机械强度和抗压实能力,对研究区储层发育的影响是正面的,而晚期形成的连生方解石胶结物普遍占据长石溶解空间,对储层的发育是不利的。     

柴达木盆地北缘马北地区碳酸盐胶结物特征及意义

综合运用岩石学、矿物学和地球化学等方法,对柴达木盆地北缘西段马海凸起北部下干柴沟组下段砂岩储层中碳酸盐胶结物的形成环境和物质来源进行了系统研究.结果表明,该区下干柴沟组下段砂岩储层中存在2种方解石胶结物类型,即它形泥晶方解石胶结物和半自形微晶方解石胶结物;其碳同位素值分布范围在-7.1‰～-3.3‰,平均为-4.9‰;氧同位素值分布范围在-11.3‰～-9.6‰,平均为-10.3‰;古盐度Z值分布范围为107.0～115.6,平均为112.1.说明研究区储层砂岩中方解石胶结物的形成与早成岩阶段的有机质脱羧基作用有关,有少量有机碳的加入,成岩流体主要是来自碎屑和大气中的淋滤淡水.      

大港滩海地区沙一段下部砂岩储层中方解石胶结物碳、氧同位素研究

对大港滩海地区沙一段下部砂岩储层中方解石胶结物的12个样品进行了碳、氧同位素分析,结果表明碳同位素δ13C值分布范围在-9.58‰～+13.61‰,平均为5.29‰;氧同位素δ18O值分布范围在-12.46‰～+0.09‰,平均为-6.28‰.探讨了碳酸盐岩的成岩流体盐度及碳的来源和成因等问题,认为本区的方解石胶结物成岩流体为高盐度流体,方解石胶结物主要来自层内碎屑碳酸盐颗粒或者邻近碳酸盐岩层的溶解,其碳来源主要为还原有机碳.      

大型有孔虫壳体对砂岩储集空间及物性的影响——以琼东南盆地松南凹陷三亚组一段为例

通过岩石薄片、扫描电镜和统计方法研究了琼东南盆地松南凹陷三亚组一段2 565.00～2 576.23m细—中砂岩所含的大型有孔虫化石对岩石储集空间和物性的影响。分析表明,该层段细—中砂岩具有中—低孔、低渗—特低渗的物性特征。大型有孔虫壳体对砂岩储集空间及物性有特殊影响,其抗压实性可减少压实作用对体腔孔隙及壳体格架间孔隙的破坏,使砂岩中的生物体腔孔保有1%～4%的面孔率。但由于有孔虫壳体较大、硬度较小,压实作用可使壳体周边多个碎屑颗粒嵌入有孔虫壳壁,壳体可封堵周边的碎屑粒间孔隙并影响其渗透性;碳酸盐胶结物的碳氧同位素测试发现,δ13C值介于-2.050‰～0.243‰之间,δ18 O值介于-9.700‰～-7.624‰之间;古盐度Z值介于118.93～123.67之间,平均值为121.42;碳酸盐形成温度在56.5～64.8℃之间,平均值为62.2℃。测试结果表明,该层砂岩中的碳酸盐胶结物具有海相成岩环境、早成岩阶段的特点。结合薄片有孔虫含量与碳酸盐胶结物含量的正相关关系,以及有孔虫壳体附近碳酸盐胶结物分布较多的现象判断,大型有孔虫壳体为碳酸盐胶结物的形成提供了丰富的物质来源,由此导致的强烈胶结作用是砂岩物性变差的重要原因。     

三水盆地古近系布三段砂岩中碳酸盐胶结物特征及成因

为研究三水盆地布三段砂岩中碳酸盐胶结物的组成特点及成因,开展岩矿鉴定、成岩演化分析和同位素地球化学分析。结果表明:布三段砂岩中碳酸盐胶结物普遍含铁,矿物组成主要为铁方解石和铁白云石;碳酸盐胶结物的碳同位素(δ~(13)C)值分布范围较集中,在-6.4‰～-4.3‰之间,平均为-5.6‰,氧同位素(δ~(18)O)值分布范围为-15.5‰～-11.2‰,平均为-13.1‰,碳源分析表明其形成与有机脱羧作用有关;计算古盐度Z值分布范围为107.5～112.5,平均值为109.3,反映碳酸盐胶结物形成于淡水环境;计算古温度为78.5～108.8℃,平均值为91.8℃,结合成岩演化分析,推测碳酸盐胶结物总体形成于中成岩阶段早期;计算古埋深为1 850～2 800m,对比现今700～1 550m埋深,推测该段砂岩具有"曾经深埋、后期抬升"的特点,平均被抬升约为1 200m。     

大庆长垣扶余油层砂岩中方解石胶结物的碳、氧同位素特征及其成因

方解石是大庆长垣深层砂岩中广泛分布的一种胶结物,同时方解石胶结作用是大庆长垣扶余油层致密储层的控制因素之一。以方解石胶结物为研究对象,运用薄片鉴定,扫描电镜观察、X-射线衍射分析、包裹体测试和碳、氧同位素分析,查明方解石碳、氧同位素组成及其成因。研究结果表明,储层砂岩类型为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩,粘土以I/S(伊/蒙混层)+I(伊利石)+K(高岭石)组合为代表。方解石的碳同位素(δ13C,PDB)分布范围是-20.3‰~-3.2‰,氧同位素(δ18O,PDB)的分布范围是-25.3‰~-20.3‰,平均值为-22.67‰。碳、氧同位素分析数据的计算表明,碳酸盐的相对古盐度值(Z)介于73.92~109.89,表明其形成时的古流体均为矿化度较高的淡水;方解石的形成温度为80~100℃。方解石胶结物的同位素显示,其形成与有机酸脱羧作用有关,暗示其"碳"来源为有机碳。     

冷湖地区上干柴沟组储层碳酸盐胶结物特征及地质意义

综合运用岩石学、矿物学及碳氧同位素等理论,对冷湖地区上干柴沟组储层的碳酸盐胶结类型、形成机理及其对储层物性的影响进行了研究。结果表明:上干柴沟组发育两期碳酸盐胶结物,成岩早期碳酸盐胶结物大多是孔隙流体中碳酸钙达到过饱和形成的,沉淀时温度较低,δ13C、δ18O值大,自形程度较好,多以微晶或泥晶团块似"连晶式"胶结于粒间孔隙中,该胶结物在一定程度上增强了岩石骨架颗粒固结和抗压实能力,且是后期有机酸的主要溶蚀对象,对储层物性起到促进作用;成岩中—晚期碳酸盐胶结物主要来自有机酸脱酸作用相关的碳酸盐,δ13C值、δ18O值小,沉淀时温度较高,多以分散式形态出现在粒间孔隙中,该胶结物形成时间较晚,往往位于粒间孔隙和部分溶蚀孔隙中,对储层物性起到破坏作用。     

准噶尔盆地高压带碳酸盐胶结层的分布及特征

利用镜下观察、测井解释及氧碳同位素分析等方法,在分析碳酸盐胶结物特征的基础上,探讨了准噶尔盆地南缘古近系安集海河组高压带内碳酸盐胶结层的分布及形成环境.安集海河组超压带砂岩碳酸盐胶结物主要为连晶状铁质亮晶方解石,胶结层具有低声波时差、较高电阻率、低自然伽马值等特征.纵向上,超压带内的钙质胶结层主要分布于压力释放带及超压过渡带,包括超压顶界上部和下部,超压带内砂岩发育段的顶部和厚层超压泥岩中的岩性过渡带.大部分胶结物具有氧同位素呈高负值的特征,是晚期较高温度环境下,先于或同时于油气运移期形成的.      

白云凹陷珠海组砂岩中碳酸盐胶结物的形成机理

通过矿物学、岩石学和地球化学方法,探讨了珠江口盆地白云凹陷珠海组砂岩储层中多期碳酸盐胶结物的成因机理。根据不同期次碳酸盐胶结物的成分、产状和赋存状态,从矿物学和成岩序列的角度区分出3期胶结物类型,即早期方解石(含少量菱铁矿)、中期的铁方解石和晚期的铁白云石。多期胶结物氧碳同位素计算的Z值表明,珠海组早期碳酸盐与干旱陆相湖泊环境有关,是在常温常压条件下,直接从过饱和的碱性湖水介质中析出的产物;中期的铁方解石和晚期的铁白云石明显晚于早期方解石,在3 000~3 500m深度段内,珠海组中碳酸盐胶结物的δ13C值明显向负偏移(-6.3‰~-14.1‰),并与自生高岭石含量升高段和次生孔隙发育带呈很好的对应性,表明中晚期碳酸盐的碳主要来自有机酸脱羧产生的CO2。而长石类颗粒溶解提供了Ca2+离子,随着有机酸的消耗,成岩环境逐渐由酸性向碱性转变,还原性增强,孔隙流体中Fe2+和Mg2+很容易和CO2结合进入碳酸盐矿物晶格,形成中晚期含亚铁的碳酸盐胶结物,并充填在残余原生粒间孔和各类次生溶孔中,对储层物性造成一定的负面影响。     

酒西盆地砂岩储层碳酸盐胶结物分布及碳、氧稳定同位素富集特征

碳酸盐胶结物是酒西盆地石油沟油田古近系白杨河群间泉子组（N₁b₁）M油组砂岩储层中最重要的自生矿物,其含量及分布是储层定量评价的主要参数。通过矿物学、岩石学和地球化学测试分析认为,该区碳酸盐胶结物主要以方解石为主,少量白云石胶结物,胶结物分布范围为2.11%~56.39%,平均为12.93%。碳酸盐胶结物以基底式、孔隙式结构为主,部分斑点状、环边状。研究表明,不同微相砂体中碳酸盐胶结物相对含量明显不同,其中沙坝微相含量最高,平均为14.6%,河心滩微相含量最低,平均为8.09％,而滞留沉积微相含量居中,平均为7.73％。碳、氧稳定同位素分析表明,δ¹⁸O（PDB）值为-11.14‰~-3.25‰,δ¹³C（PDB）值为-7.32‰~-0.42‰,显示了该区碳酸盐胶结物来自淡水—微咸水环境,与溶解—沉积作用相关。δ¹³C、δ¹⁸O 值呈现由深部到浅部逐渐变小、变轻的趋势,说明由深到浅大气淡水影响逐渐增强,水体盐度减小,成岩温度逐渐增高。研究还发现,碳酸盐胶结物δ¹⁸O、δ¹³C值的分异与油气富集程度具较好的分区性,油浸—含油级砂岩碳酸盐胶结物富集δ¹³C,油斑—油迹级砂岩缺少δ¹⁸O同位素,荧光级砂岩胶结物同时缺少δ¹⁸O和δ¹³C同位素。     

鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储层方解石胶结物特征

鄂尔多斯盆地南部上古生界山西组—下石盒子组砂岩储层岩性致密,方解石的后期胶结作用是导致储层致密化的重要因素之一.镜下观察、包裹体测温、氧碳同位素分析和电子探针微量元素分析证实,方解石主要形成于成岩晚期,在遭受强压实作用和早期胶结作用之后,储集岩的孔隙度和渗透性降低,成岩环境开放性变差,伴随着有机质的降解而形成大量的二氧化碳,造成方解石沉淀.这种后期的方解石胶结物主要充填剩余粒间孔隙,使储层的有效孔隙度大大降低.并且由于方解石胶结物形成时代晚,其后储层未受到其他建设性成岩作用的明显改造,所以方解石胶结物的发育程度对储集物性具有明显的控制作用.     

鄂尔多斯盆地红河油田长8致密砂岩储层成岩特征

综合利用铸体薄片、扫描电镜和电子探针等分析化验资料,对鄂尔多斯盆地红河油田三叠系延长组长8致密砂岩储层的成岩作用类型、分布特征及主控因素进行了系统研究。研究区长8储层目前处于中成岩A阶段,主要成岩类型为压实作用、溶解作用及2期方解石、2期高岭石、3期绿泥石胶结作用。独立型薄层砂体分布在河道边部和河道上游,其塑性矿物含量高,以强压实作用为特征,溶解作用和胶结作用较弱,发育强压实成岩相。复合型厚层砂体分布在河道中心,其中顶部和底部砂体以强方解石胶结为特征;中部砂体根据砂体岩相类型存在多个成岩序列和成岩相,其中富含刚性矿物中-细砂岩岩相主要发育绿泥石胶结中溶解成岩相,过渡型细砂岩岩相由于早期方解石胶结程度差异,可发育方解石中胶结成岩相或高岭石中胶结成岩相。      

Diagenesis and Its Effect on Reservoir Quality of Silurian Sandstones,Tabei Area,Tarim Basin,China

The diagenetic processes of the Tabei sandstones in the Tarim Basin include compaction, cementation (quartz overgrowths, calcite, clay minerals and a minor amount of pyrite), and dissolution of the feldspar and calcite cement. Porosity was reduced by compaction from an assumed original 40% to about 22.1%. Cementation reduced porosity to 26.6%. The Tabei sandstones lost a little more porosity by compaction than by cementation. Quartz cementation, especially syntaxial quartz overgrowth, is a major cause of porosity-loss in many reservoirs in moderately to deeply buried sandstone. Calcite cementation played a key role in the porosity evolution of sandstones. At the early stage of burial, the early calcite cement occupied most of the pore spaces resulting in significant porosity. On the other hand, some primary porosity has been preserved due to incomplete filling or the presence of scattered patches of calcite cement. In addition to calcite, several clay minerals, including illite and chlorite occurred as pore-filling and pore-lining cements. The pore-lining chlorite may have helped in retaining the porosity by preventing the precipitation of syntaxial quartz overgrowths. Illite, which largely occurred as hair-like rims around the grains and bridges on the pore throats, caused a substantial deterioration of penetrability of the reservoir. Calcite cement dissolution was extensive and contributed significantly to the development of secondary porosity.     

塔里木盆地奥陶系鹰山组多类型白云岩储层成因机制

塔里木盆地奥陶系鹰山组是油气勘探重要领域之一,发育多类型白云岩储层,其成因机制是较为关注的问题之一。基于构造-沉积背景分析、薄片鉴定、阴极发光与扫描电镜等分析手段,结合原位微区碳氧同位素、全岩碳-氧-锶同位素和流体包裹体等数据,分别解剖了浅埋藏型、岩溶型与热液改造型白云岩储层的显微岩石学与地球化学特征。浅埋藏白云石化相关储层的白云石自形程度好,不同产状白云石具有较一致的碳氧同位素组成,反应了相似的白云石化流体来源特点。岩溶型白云岩储层表现为去白云石化作用与大气淡水成因方解石的胶结,具有贫¹⁸O和富放射性⁸⁷Sr特征。热液改造型白云岩储层通常以萤石和石英等热液矿物为典型标志。热液流体通常具有高温高盐度特点,形成储集空间的过程中相关白云石与方解石胶结物以贫¹⁸O和Eu正异常为特征。白云岩储层的多成因特点决定其发育分布受岩相、局部构造位置和流体性质等多因素的控制。     

鄂尔多斯盆地东南缘长8 油层组碳酸盐胶结物成因分析

碳酸盐胶结物是鄂尔多斯盆地东南缘长8 油层组最重要的自生矿物,主要类型为铁方解石,另有 少量的白云石和铁白云石。镜下观察、包裹体测温、碳氧同位素分析及铁氰化钾染色实验分析证实,方解 石胶结作用从早成岩阶段持续到晚成岩B 期。早成岩阶段形成少量的无铁方解石,到晚成岩期,因有机 质在热催化作用下脱羧而形成大量铁方解石。这种后期形成的铁方解石以半基底式-基底式胶结充填剩 余粒间孔隙,大大降低了储层的储集性能。     

川西龙门山前雷口坡组四段白云岩储层胶结物对早期孔隙的影响

利用薄片、阴极发光、探针微量元素、激光碳氧同位素及包裹体测温等资料,在龙门山前中三叠统雷口坡组四段上亚段白云岩储层中主要识别出3期5种胶结物,在对不同期次和不同种类胶结物特征及分布特征研究的基础上,结合胶结物的发育程度,还原了胶结物对龙门山前雷四上亚段不同类型白云岩储层孔隙演化的影响过程。研究认为:第一期浅埋藏白云石胶结物形成是藻类白云岩储层孔隙破坏的主要阶段,但这期胶结物产生后对残余孔隙起支撑作用,有利于大量早期孔隙保存;在第一期胶结物充填基础上叠加第二期表生期渗流砂充填,破坏部分藻类白云岩早期残余孔隙;第三期再埋藏含铁嵌晶方解石胶结是晶粒白云岩储层孔隙破坏的主要原因,在藻类白云岩储层中,该期胶结物不均匀分布进一步加剧了储层非均质性,但这期胶结物的产生受到烃类和油气充注的抑制,因此早期残余孔隙在漫长的再埋藏阶段得到较好保存。      

鄂尔多斯盆地冯地坑—洪德地区长6油层组成岩作用研究

长6油层组是鄂尔多斯盆地冯地坑—洪德地区的重要勘探目的层。因该油层组具有粒度细、成分成熟度低、磨圆度较差、分选性较差的岩石学特征,所以,研究对其储层物性有控制作用的成岩作用具有极其重要的意义。结合单偏光显微镜、扫描电镜、阴极发光、X-射线衍射分析及流体包裹体均一温度测试等资料,对研究区长6油层组的成岩作用进行了系统研究,结果表明：该油层组主要成岩作用有压实作用、压溶作用、胶结作用、交代作用和溶解作用,且成岩演化主要处于中成岩阶段A期。在成岩作用研究基础上,综合黏土矿物成分、胶结物及孔隙的发育状况,把长6油层组划分为5个成岩相：高岭石胶结相、绿泥石胶结相、铁方解石胶结相、绿泥石薄膜＋长石溶蚀相以及长石溶蚀相。其中,绿泥石薄膜＋长石溶蚀相和长石溶蚀相为最有利储集相带。     

缅甸睡宝盆地A井区古近系碎屑岩储层成岩作用与孔隙演化

首次分析睡宝盆地A井区古近系成岩演化序列并提出其储层处于中成岩A1-A2期,此成岩阶段有利于次生孔隙的保护。研究区古近系储层成岩演化序列具有特殊性:第一期胶结作用为硅质胶结,早于机械压实作用或者同时进行,强烈的机械压实作用使得孔隙度减小15%,此后第二期碳酸盐胶结作用占主导,镜下统计两期胶结作用的减孔量为4%~6%;渐新世受到挤压构造运动和表生成岩作用的双重影响,紧临渐新统不整合面以下的储层由于碳酸盐胶结物溶解而形成次生孔隙。2009年中海油新钻井地处冲起构造,后期的这种构造变形对始新统及其以下的核部地层产生侧向挤压形成构造压实效应,原始孔隙遭到更多的破坏,而对渐新统起到构造托举的作用,可以减缓上覆沉积物的静岩压实效应。成岩演化序列的特殊性和多期构造运动使得古近系储层物性出现差异,总结储集性好的储层并分析其成因机制,对睡宝盆地下一步勘探具有重要指导意义。     

姬塬地区上三叠统长_2、长_1储层成岩作用研究

根据普通薄片、铸体薄片、扫描电镜等资料的分析,并以此为基础对该区成岩作用进行了深入的研究。确定了姬塬地区长_2、长_1储层的成岩阶段,建立了成岩演化模式,研究了主要成岩作用对储层性质的影响。研究结果表明,该区成岩作用主要包括压实作用、碳酸盐胶结、绿泥石胶结、高岭石胶结、石英加大、火山物质溶蚀和长石、岩屑颗粒的溶蚀等;该区储层的成岩演化目前已经达到了晚成岩A期,以次生溶蚀孔隙为主;成岩作用对本区砂岩储层起着重要的控制作用,研究地区因砂岩粒度较细,成分成熟度低,因此压实作用较强,是造成孔隙减小最重要的因素。火山物质和长石岩屑颗粒的溶蚀是孔隙发育的关键。同时晚期方解石、铁方解石等碳酸盐胶结物又使砂岩孔隙再度降低。