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。     

东营凹陷沙河街组不同砂体类型储层敏感性

在对东营凹陷王家岗地区古近系沙河街组沙三、沙四段不同类型砂体储层岩石学特征、黏土矿物组合特征分析的基础上,探讨了不同类型砂体的潜在敏感性及其差异.结果表明,不同类型砂体的岩石学特征、黏土矿物组合特征有较大差异,对储层敏感性有较大的影响.河流及滨湖等近源砂岩的黏土矿物组合为伊/蒙混层+伊利石+高岭石,伊/蒙混层矿物为主;...     

罗布泊“大耳朵”湖区第四纪古气候

沉积物中黏土矿物具有一定的古气候指示意义.罗布泊“大耳朵”盐湖区第四纪黏土矿物研究表明,沉积物中的黏土矿物主要有伊利石、伊蒙混层矿物、绿泥石和高岭石,总体相对含量均值分别为45.03％、32.74％、16.81％和5.42％.伊利石、伊蒙混层和高岭石的共存表明这些黏土矿物可能具有不同的来源.伊利石和伊蒙混层含量较多,说...     

泥质烃源岩中蒙脱石伊利石化对页岩气赋存的影响

页岩气的赋存受多种因素的制约,作为泥质烃源岩中最主要的2种黏土矿物,蒙脱石和伊利石在比表面和微孔隙上存在的明显差异决定了蒙脱石更有利于页岩气的赋存。成岩过程中的压实作用和蒙脱石向伊利石的转化以及由此产生的异常压力都会改变蒙脱石和伊利石的性质,进而影响到对页岩气的吸附。然而,泥质烃源岩中蒙脱石层间有机质的存在,一定程度上延缓了蒙伊化进程,也会对页岩气的吸附产生重要影响。将泥质烃源岩中蒙脱石伊利石化与蒙脱石层间有机质演化以及层间水脱水过程联系起来分析发现,成岩过程中层间有机质排出以前以及层间水排出时期,即从无序伊蒙混层向部分有序混层转化的阶段(伊蒙混层比50%~35%)以及有序伊蒙混层形成的末期(伊蒙混层比15%左右),对应页岩气的有利富集期。     

松辽盆地古龙页岩成岩—孔隙演化

为深化松辽盆地古龙页岩储层成岩—孔隙演化规律的认识,创新页岩微—纳米孔隙成因分析技术,结合岩石薄片鉴定、X衍射全岩矿物、扫描电镜等分析方法,探讨古龙页岩成岩演化规律及其作用下的孔隙成因.结果表明:古龙页岩为黏土质长英页岩,纯页岩厚度比例达95％以上,由粒径小于3.9μm的泥级碎屑组成,主要矿物成分为石英、黏土矿物、长石,黏土矿物类型以伊利石、伊/蒙混层为主.松辽盆地古龙页岩经历了压实、胶结、交代、黏土矿物转化、生烃、溶蚀等成岩作用,其中胶结物类型包括硅质、黏土矿物、碳酸盐和黄铁矿.压实作用、胶结作用影响了粒间孔等原生孔隙的保存和演化.黏土矿物演化和有机质热演化利于优质储层发育.古龙页岩主要处于中成岩A期—B期,有机质在生烃过程中生成大量纳米级有机孔,排出的酸性流体溶解长石等不稳定矿物,为蒙脱石向伊利石转化提供K+,形成黏土矿物晶间孔、溶蚀孔,黏土矿物、有机质演化过程中,形成大量页理缝,有效改善了页岩的储集能力.     

川东地区龙马溪组页岩黏土矿物组成与成因

为了分析页岩气储层中黏土矿物特征及其与有机质的关系,以川东地区下志留统龙马溪组页岩为研究对象,利用X-射线衍射分析和扫描电镜观察,并结合薄片、岩心和测井资料,深入分析了研究区龙马溪组黏土矿物成因、分布特征及其主控因素、对有机质的影响。结果表明:黏土矿物组合为伊利石+伊/蒙混层+绿泥石,具有陆源碎屑、自生和次生成岩3种类型,全区具有高伊利石、伊/蒙混层含量的特点;焦石坝地区龙马溪组下段地层具有封闭性,致使烃源岩生烃过程中产生异常高压,抑制伊利石化作用,在垂向上出现了随深度增加伊/蒙混层含量也增加的非正常转化序列,同时也可以用这种非正常转化序列反推地层中异常高压的存在;碎屑组分也间接影响黏土矿物的含量,尤其是钾长石的含量,在伊/蒙混层向伊利石的转化过程中,是否能提供足够多的K⁺,决定了两者之间是否能等量转化。     

南堡凹陷3号构造油藏储层敏感性研究及影响因素

针对南堡凹陷3号构造的岩石性质及黏土矿物成分特征,利用扫描电镜和X射线衍射仪,通过实验对东三段和沙一段储层进行了敏感性研究,找出了引起储层敏感性的因素,并提出了相应抑制敏感性的措施。研究结果表明,东一段的主要黏土矿物为伊蒙混层、绿泥石、高岭石、伊利石等,而沙一段的主要黏土矿物为伊蒙混层、伊利石等。伊蒙混层、伊利石、高岭石、绿泥石等主要黏土矿物是导致储层敏感性的物质基础和内在因素,该区储层具有弱速敏-强速敏、弱酸敏、中等偏强水敏-强水敏性、弱盐敏和中等偏强碱敏-强碱敏等特点,并根据储层各自敏感性的差异,制订出不同的抑制措施,为油田开发提供可靠依据。     

东营凹陷古近系超压封闭层特征及其封盖能力研究

东营凹陷古近系地层的超压现象十分普遍。依据超压区泥岩的测井响应特征,分析了封闭层在纵向 上的分布,并在此基础上对其岩石学特征及封盖能力进行了系统研究。结果表明：超压封闭层的埋深主要 为2 400～2 800 m,在平面上表现为洼陷中心深而洼陷边缘和中央隆起带浅的特征;其岩性为一套深灰 色泥岩、灰质泥岩和砂质泥岩的组合,厚度为500～900 m,砂泥比平均值为0.092,单层泥岩的最大厚度 大于10 m。全岩矿物的X 射线衍射分析表明,组成封闭层的泥质岩中含有大量的碳酸盐矿物和黏土矿 物,泥岩的成岩作用发生在伊/蒙混层矿物的迅速转化期,且对应于第一期和第二期碳酸盐的大量产出段。 超压封闭层能封闭剩余压力大于14 MPa 的超压,这与其具有较高的排替压力（平均为5.45 MPa）密切相 关,此外封闭层的厚度及成岩作用的强度也是影响其物性封盖能力的重要因素。     

鄂尔多斯盆地临兴区块太原组致密砂岩黏土矿物特征及其对储层物性的影响

鄂尔多斯盆地临兴区块太原组致密砂岩自生黏土矿物含量较高,是影响储层物性的重要因素之一,但对黏土矿物特征及成因尚未系统研究,影响了优质储层刻画。通过岩心观察、薄片鉴定、X射线衍射、物性分析,明确黏土矿物的含量及形态特征,剖析其成因及与储层物性之间的相关性。结果表明,临兴区块太原组致密砂岩黏土矿物相对含量由高到低依次为伊利石、高岭石、绿泥石及伊/蒙混层,均呈充填式分布于粒间溶蚀孔隙或晶间微孔隙中,为热水蚀变成因。紫金山岩体影响黏土矿物的含量及分布,岩体附近伊利石、绿泥石及伊/蒙混层含量较高,而高岭石含量较低。伊利石、绿泥石及伊/蒙混层与储层物性呈负相关关系,高岭石与储层物性呈正相关。受黏土矿物影响,太原组物性相对较好的致密砂岩储层分布于研究区的东北及西南部,为下一步油气勘探开发的有利目标区。     

三端元粘土矿物分析方法及应用

根据粘土矿物演化特征,首次提出了由蒙皂石 伊／蒙混层矿物 伊利石端元(S／I端元)、蒙皂石 绿／蒙混层矿物 绿泥石端元(S／C端元)、高岭石端元(K端元)这三个端元构成的粘土矿物三端元分析方法;应用粘土矿物三端元分析法查明了库车前陆盆地下侏罗统阳霞组和白垩系巴西盖组物源区粘土矿物组合特征,分析了下侏罗统阳霞组处于不同压力体系下的粘土矿物演化特征;发现静水压力体系下高岭石、绿泥石相对含量的增高、伊／蒙混层矿物 伊利石相对含量降低和异常高压体系下高岭石相对含量的降低、伊／蒙混层矿物 伊利石相对含量增高的粘土矿物演化特征。     

塔里木盆地第三系伊利石结晶度纵向变化的地质意义

塔里木盆地第三系处于早成岩阶段, 泥岩中的伊利石结晶度至今仍保持着盆地周围造山带近变质物源的结构特征。伊利石的结晶度由下向上变好, 纵向上变化的两个明显台阶正好与喜马拉雅造山运动抬升的第Ⅰ 、Ⅱ幕时期相一致, 反映了造山带不断抬升剥蚀的快速沉积特征。研究认为,快速抬升、剥蚀、堆积和低的成岩程度是近变质伊利石的结构特征能够保存的两个必要条件, 也是决定泥岩粘土矿物组成特征的最主要因素。     

The effect of diagenetic environment on hydrocarbon generation based on diagenetic mineral assemblage in mudstone

Abstract

The diagenetic mineral assemblages in mudstones during diagenesis can indicate the changing diagenetic environmental characteristics, providing possibility to study the influence of the diagenetic environment on the evolution of organic matter (OM). In the present study, mudstones from the Dongying Depression were selected and evaluated by X-ray diffraction (XRD), thin section, and scanning electron microscopy (SEM). The SEM and XRD results indicated that detrital minerals are depositional minerals, whereas clay minerals are diagenetic minerals; carbonate are a combination of depositional and diagenetic minerals. According to the diagenetic mineral content and content change rates, three diagenetic mineral assemblages were distinguished: I. smectite/I-S (1,000–2,000?m); II. Smectite/I-S?+?illite?+?kaolinite (2,000–3,000?m); III. Smectite/I-S?+?illite?+?chlorite?+?ankerite (>3,000?m). Kaolinite is formed in acidic environments, while the other diagenetic minerals are formed and stable under alkaline conditions. Therefore, the evolution of the diagenetic environment was investigated using the K/(I?+?Ch?+?A) ratio (K:Kaolinite; I:Illite; Ch:Chlorite; A:Ankerite), and the formations were found to have undergone alkaline-acidic-alkaline changes. For OM with different chemical properties, huge differences exist in hydrocarbon generation between acidic and alkaline diagenetic environments. Therefore, for hydrocarbon generation, attention should be paid to the changes in diagenetic environment, which are important for understanding the hydrocarbon generation, hydrocarbon expulsion and hydrocarbon accumulation in mudstones.     

川南及邻区龙马溪组黑色岩系成岩作用

为了厘清成岩作用对页岩气储层的影响,以川南及邻区下志留统龙马溪组黑色岩系为主要研究对象,通过偏光显微镜、背散射和X-射线衍射分析等手段,对其成岩作用进行了研究,结合有机质的镜质体反射率(R_o)、岩石热解、伊利石结晶度等分析,划分出成岩阶段,明确了成岩演化特征。在埋藏成岩过程中,页岩气地层经历了无机和有机成岩作用的共同改造,无机作用主要为压实作用、胶结作用、溶蚀作用和交代作用,有机成岩为有机质的生烃演化作用,二者密不可分、相互影响。成岩演化已达到晚成岩阶段,主要经历了4个阶段:1快速压实阶段;2弱溶蚀-压实阶段;3弱溶蚀、胶结阶段;4弱胶结、交代阶段。受成岩作用的影响,孔隙演化可分为早期原生孔隙大量、快速丧失阶段和中晚期次生微孔隙、微裂缝形成阶段。中成岩A期的弱溶蚀、胶结阶段中的黏土矿物转化和有机质生烃的协同作用是页岩气储层发育的主要原因。     

永安镇油田沙四段自生粘土矿物及其对储层特性的影响

通过对永安镇油田沙四段砂岩储层中6口井的薄片、电镜及X衍射分析,研究了该储层中自生粘土矿物的分布产状、构成因素和成岩特征。根据自生粘土矿物在孔隙壁和孔隙喉道中的位置及分布状态,可将其分为孔隙分散粘土、孔隙衬边粘土和孔隙桥接粘土3种。研究区内自生粘土矿物的成岩相可划分为早成岩A期、B期及晚成岩A期和B+C期。在4个不同的成岩时期,自生粘土矿物的组合形式也不同。其垂向演化可以划分为3个带,即浆脱石带、I/S混层带和伊利石带。不同的转化带,自生粘土矿物的分布产状也不同,其中孔隙桥接粘土对孔隙度和渗透率影响最大。自生粘土矿物的存在,既可导致微粒的迁移,吸收或释放某些阳离子形成不溶沉淀物,堵塞孔隙喉道,改变储层孔隙结构,又可影响测井结果。为了减少自生粘土矿物对储层特性和测井结果的影响,文中提出了一些保护油层的措施。     

渤海海域中部古近系湖相碳酸盐岩储层成岩演化特征

渤海海域中部石臼坨凸起沙河街组优质储层分布是决定油气藏分布的关键要素,而成岩作用是控制沙河街组湖相碳酸盐岩储层发育的关键因素,准确分析成岩作用是提高该地区沙河街组储层预测的重要保障。利用偏光显微镜、荧光显微镜、扫描电镜、阴极发光、电子探针等实验分析技术,确定储层特征和成岩演化序列;利用黏土矿物X-射线衍射确定成岩阶段;利用气液两相包裹体均一温度和氧同位素地质温度计分析碳酸盐自生矿物的形成时期。沙河街组碳酸盐岩储层的岩石类型主要是生屑云岩,其次为砂屑云岩;储集空间以残余粒间原生孔和生物体腔孔为主;成岩作用主要特征为发育不同产出形态、多期次的自生白云石;建立了成岩演化序列,最终成岩阶段为中成岩B期;对储集物性有利的成岩作用是早成岩阶段形成的衬垫状白云石和同生期形成的包壳状白云石,其早期形成减弱了随后的压实作用对储层孔隙的破坏强度。     

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。     

莱州湾凹陷垦利6-A构造深部储层成岩作用研究

莱州湾凹陷东北次洼是渤海海域重要的油气富集区,通过对大量岩石薄片、扫描电镜以及储层物性数据进行分析,对垦利6-A构造深层砂岩储层的成岩作用和孔隙演化进行了详细研究。结果表明,该区深部储层在埋藏过程中经历了压实、胶结、溶解等多种成岩作用,根据镜质体反射率、粘土矿物演化分析等将该区成岩阶段划分为早成岩A期,早成岩B期,中成岩A期,中成岩B期四个阶段,并对各期孔隙演化特征进行了分析。     

济阳坳陷南部油气成藏特征对比分析

济阳坳陷南部的东营凹陷与惠民凹陷相邻，成藏条件与油气富集特征既有相似性，又存在较大差异。东营凹陷与惠民凹陷主力生、储油层系的岩性、层位基本相同，圈闭及油气藏类型相似，均具有两期成藏并以晚期成藏为主的特点，均在凹陷中央形成中央隆起带，并成为油气富集区带。东营凹陷与惠民凹陷面积相近，但油气丰度悬殊，东营凹陷探明储量大体为惠民凹陷的7倍，其主要原因是虽然凹陷内部均发育多个次级洼陷，但洼陷的演化历史存在较大差异，尤其是惠民凹陷只有南部临南洼陷是继承性发育的深洼陷，其它洼陷在古近纪后期沉降缓慢，大大影响了有机质的成熟进程。凹陷沉降演化史不仅控制了烃源岩有机质的成熟演化，对储盖条件也有重要影响。图4表1参16     

石臼坨凸起陡坡带东三段扇三角洲砂体成岩作用定量表征

为了明确成岩作用对石臼坨凸起陡坡带东三段扇三角洲砂体的控制作用,利用岩心观察、铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、岩石物性测试及包裹体等多种资料,分析了研究区砂体成岩演化规律、成岩作用强度和成岩改造孔隙度并利用"反演回剥法"以成岩演化序列为约束,根据铸体薄片中各种自生矿物和溶解孔隙的面积百分比,定量计算压实作用后各期成岩作用强度。研究结果表明:研究区东三段扇三角洲砂体目前处于中成岩B期,成岩演化序列为压实作用→早期碳酸盐胶结→长石、岩屑、碳酸盐胶结物溶蚀/高岭石胶结→石英加大→晚期碳酸盐胶结;压实作用导致目标样品面孔率损失率为34.86%,成岩早期菱铁矿胶结和晚期含铁碳酸盐矿物胶结导致面孔率损失率为12.29%,以高岭石为主的黏土矿物胶结导致面孔率损失率为42.68%,溶蚀作用使得面孔率增加率为22.21%;沉积物源中高刚性颗粒含量有助于原生孔隙的保存,以中酸性火成岩碎屑为主的易溶成分是溶蚀作用发生的主要对象;物源是形成优质储层的先决条件,后期酸性流体对易溶组分的溶蚀有效改善了砂体物性。定量表征成岩演化过程,明确物性差异主控因素并有效恢复砂体孔隙度演化史,对指导渤海海域内深层油气勘探具有重要意义。