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。     

鄂尔多斯盆地延长组成岩流体滞留效应与致密砂岩储层成因

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组砂岩储层主要是致密低渗透储层。平缓的构造背景、储层胶结物含量及类型的差异、包裹体均一温度、碳酸盐胶结物碳氧同位素分析及地层水特征均证明,鄂尔多斯盆地上三叠统延长组砂岩储层中成岩流体存在滞留效应。尽管碎屑矿物颗粒被烃源岩生烃过程中排出的有机酸溶蚀,但由于地层平缓、成岩流体难以迁移而滞留在原来的孔隙中,形成了大量自生胶结物沉淀。孔隙度演化计算表明,除成岩压实减孔作用是导致延长组砂岩储层致密的主要因素外,成岩流体滞留效应造成延长组砂岩储层中自生黏土矿物和碳酸盐等胶结物发育,由此导致的强胶结效应是储层致密、强含油非均质性的主要原因,且其减孔作用与成岩压实作用几乎相同。     

砂岩储层中自生伊利石定年分析油气藏形成期

砂岩储集层中自生伊利石仅在流动的富钾孔隙水介质环境下才能形成,烃类流体注入储集层后自生伊利石形成便会中止;因此,烃类流体进入储层时间不可能早于自生伊利石的形成时间.利用K/Ar同位素地质年代学方法分析塔里木盆地D区石炭系油藏和J区三叠系凝析气藏二个砂岩储集层的自生伊利石形成时间,分别为24.3～31.8Ma和44.3～49.2Ma,反映油气藏形成期前者为渐新世,后者为始新世.     

储层流体特征在天然气运移中的示踪意义探讨——以川西坳陷中段龙门山前中侏罗统上、下沙溪庙组气藏为例

以川西坳陷中段龙门山前中侏罗统上沙溪庙组和下沙溪庙组气藏为研究实例,通过分析地层水化学参数、方解石胶结物碳氧同位素组成、Fe–Mn元素含量差异明确了储层流体特征,并结合孔隙类型差异对天然气的运移方式和路径进行探讨。结果表明,下沙溪庙组地层水表现出高矿化度、高Na+/K+、高Ca2+、高HCO3–的特征,方解石具有相对较低碳氧同位素值,相对较高Fe、Mn元素含量,储层孔隙类型以方解石溶蚀孔为主;上沙溪庙组地层水表现出低矿化度、低Na+/K+、低Ca2+、低HCO3–的特征,方解石具有相对较高碳氧同位素值,相对较低Fe、Mn元素含量,储层孔隙类型以原生孔隙为主。储层流体特征差异表明,断层是龙门山前上沙溪庙组和下沙溪庙组天然气的主要运移通道,其中,下沙溪庙组气藏受下部热流影响较大,天然气以水溶相运移为主;上沙溪庙组气藏受下部热流影响较小,天然气以游离相和扩散运移为主。     

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。     

油气储层火山物质蚀变产物及其对储集空间的影响——以准噶尔盆地克-夏地区下二叠统为例

通过镜下观察（岩石、铸体薄片和扫描电镜）与岩心分析,结合地层水分析结果、岩矿组成和物性数据等,以准噶尔盆地克-夏地区下二叠统为例,系统研究了含火山物质油气储层中不同自生矿物成因机理、自生矿物对油气储集空间的影响、孔隙演化及其控制因素,对储集空间具有重要影响的自生矿物主要有绿泥石、沸石（包括方沸石、片沸石和浊沸石）、方解石、钠长石和自生石英。研究表明,酸性水的加入促使早期碱性条件下析出的沸石、钠长石和方解石易于溶蚀;钾长石或斜长石溶蚀后,非等体积矿物转化析出钠长石。早期适量的绿泥石衬边和包膜对储集空间有保护意义,但成岩后期大量的绿泥石胶结破坏孔隙。与基性岩相比,中酸性熔岩和火山碎屑岩未见大规模绿泥石胶结,储层物性较好。NaHCO₃型地层水和有机酸影响下的方沸石胶结砂（砾）岩中,次生溶孔发育,为有利的碎屑岩储层。总体上,火山物质的成岩作用及蚀变演化很大程度上改善了中深层油气储层质量。     

川中地区侏罗系沙溪庙组储层特征及控制因素

四川盆地中部地区侏罗系沙溪庙组浅水三角洲砂体是致密气勘探的重要领域,有利储层的成因是制约高效勘探的关键问题。综合岩心和薄片资料,采用扫描电镜、阴极发光和地球化学等测试手段分析了沙溪庙组成岩演化序列,从沉积和成岩两方面探讨了储层的控制因素。沙溪庙组储层以长石砂岩为主,平均孔隙度、渗透率分别为10.34%、1.75×10^-3 μm²,属于（中）低孔—低渗储集层。储层总体处于中成岩 A 期,依次经历了早期绿泥石形成、长石早期溶蚀→方解石、浊沸石沉淀→有机酸溶蚀、贴粒缝形成、钠长石形成→浊沸石溶蚀→石英溶蚀、晚期方解石、浊沸石、绿泥石充填的成岩过程。高能环境中沉积的水下分流河道砂体粒度粗、杂基少是优质储层形成的有利微相。压实作用、胶结作用是2种主要的减孔机制,浊沸石与自生绿泥石对储层物性的影响有着两面性。原生孔隙大量保存、溶蚀作用强烈,胶结作用弱等多方面制约着优质储层的发育,且原生孔隙的保存与绿泥石薄膜有关。浊沸石胶结物充填导致储层孔隙度较低,大量微裂缝的出现是提高砂体渗透率的关键。     

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根据X衍射、包裹体、胶结物氧、碳同位素分析及显微观察，影响鄂尔多斯盆地北部上古生界碎屑储集岩孔隙发育和演化的主要成岩作用有压实作用、碎屑矿物蚀变作用、胶结作用、交代作用、溶蚀作用和自生粘土矿物生长作用。成岩序列为机械压实作用→碎屑矿物蚀变→自生绿泥石粘土边→石英胶结作用→溶蚀作用→自生粘土矿物→碳酸盐胶结。不同地区经历的成岩作用不同，造就了孔隙度演化的差异，形成南差北好的储层物性，即：北部地区砂岩估算的初始孔隙度为37%，至晚成岩B期孔隙演化至10.33%；中部地区砂岩初始孔隙度为38%，至晚成岩B期为6.98%；南部地区砂岩初始孔隙度为39%，至晚成岩B期仅为6.1%。     

龙门山前带沙溪庙组储层发育特征及主控因素分析

沙溪庙组是四川盆地的主力产气层,针对龙门山前带沙溪庙组的储层特征及主控因素的研究相对较少。通过岩心观察、实验分析等综合研究,明确其储层发育特征,分析储层发育主控因素。结果表明,龙门山前带沙溪庙组砂岩主要由岩屑砂岩、岩屑石英砂岩组成,成分成熟度总体较低,碎屑含量呈低长石、高碎屑特征。储层孔隙总体上以原生孔隙和溶蚀孔隙为主,物性较差,储层连通性较差。压实作用和胶结作用是储层孔隙减少的主要因素,而溶蚀作用则是本区最主要的建设性成岩作用。     

苏仁诺尔断裂带含片钠铝石砂岩储层物性特征及成因

CO2是一种可溶于水进而形成酸性流体的"活性气体".在酸性流体条件下,一些矿物发生溶解,而另一些矿物发生沉淀,使砂岩的孔渗发生改变.苏仁诺尔断裂带CO2流体在与砂岩相互作用过程中,形成了片钠铝石和铁白石的自生矿物组合,导致研究区含片钠铝石砂岩储层物性变差.分析CO2流体与砂岩的相互作用发现,片钠铝石含量较高是储层物性变差的直接原因,而片钠铝石生长时间晚于其它自生矿物且在充填孔隙后没有发生溶蚀是储层物性变差的根本原因.     

鄂尔多斯盆地子长地区延长组流体包裹体特征与油气成藏期次

摘要：鄂尔多斯盆地子长地区延长组砂岩储层主要成岩作用有压实作用、胶结作用、溶蚀作用和裂隙作用等,成岩自生矿物以绿泥石、自生石英、方解石为主。根据油气包裹体寄主成岩矿物的形成时间序列,识别出两期油气包裹体。第一期油气包裹体主要分布在石英和长石等矿物溶蚀孔隙、早期裂隙中,被石英和长石后期次生加大边包裹起来。第二期油气包裹体分布在石英晚期裂隙和亮晶方解石胶结物中,晚期裂隙切割了早期裂隙或石英加大边,并切穿了颗粒边界。通过对与烃类共生的盐水包裹体进行均一化温度测试,得到两期流体包裹体的均一温度:早期主要在90～105℃,晚期主要在105～120℃。两期均一温度分布连续,主要集中在90～120℃范围内。结合流体包裹体含盐量、密度分析,认为研究区延长组油气主要为连续一期成藏。对比研究区埋藏史、地热史分析及延长组储层伊利石K-Ar同位素定年结果得出,研究区主要的油气成藏期发生在距今100～120 Ma,即早白垩世晚期。     

鄂尔多斯盆地富县-正宁地区延长组油气成藏期次

鄂尔多斯盆地富县-正宁地区延长组砂岩储层主要成岩作用有压实作用、胶结作用、溶蚀作用和裂隙作用,成岩自生矿物以绿泥石、自生石英和方解石为主。根据油气包裹体寄主成岩矿物的形成时间序列,识别出两期油气包裹体：第1期油气包裹体主要分布在石英、长石粒内愈合的、未切穿次生加大边的微裂隙及石英次生加大边内侧;第2期油气包裹体分布在晚期微裂隙和晚期亮晶方解石胶结物中。油气包裹体均一温度分布呈双峰型:早期峰值温度为110～120℃;晚期峰值温度为140～150℃。对油气包裹体均一温度、盐度、密度分析表明,研究区延长组油气为“一期两幕”成藏,且具有“边致密,边成藏”的特点。结合研究区延长组热演化史及储层伊利石K-Ar 同位素定年结果研究表明,研究区主要油气成藏期为早白垩世（距今95～120 Ma）。     

莺歌海盆地东方区块地层超压对成岩作用的影响

莺歌海盆地东方区块莺歌海组下部和黄流组发育地层超压体系,超压顶界面深度从盆地中心向边缘逐渐变深。在综合前人研究基础上,笔者应用热解分析、生物标志化合物研究及岩石显微镜和扫描电镜等技术,并与邻区的常压环境下的相关特征进行对比,深入分析了地层超压对成岩作用的影响。结果表明：①超压对反映有机质热演化特征的指标（镜质体反射率、热解峰温、生产指数等）未产生可识别的影响,但对黏土矿物转化和烃类结构演化这类产物浓度变化速率高、体积膨胀效应强的反应有明显的抑制作用;②超压可降低砂岩的机械压实速率,使孔隙度得以有效保存;③超压可以通过抑制黏土矿物的转化来减少胶结物生成的物质来源,同时通过增大碳酸盐在流体介质中的溶解度抑制碳酸盐胶结物的生成;④研究区储层普遍高含CO₂,在超压环境下CO₂在流体中溶解度增大,会大量生成H⁺,促进溶蚀作用的产生;⑤超压环境促进了烃源岩生烃作用生成的酸性流体的排出,增强了相邻砂岩储层的溶蚀作用,有利于次生孔隙生成,从而发育了异常高孔带。     

富长石粗碎屑砂岩孔隙演化定量分析——以渤海湾盆地辽东凸起北段沙河街组二段为例

孔隙演化与油气充注的耦合关系是油气成藏的重要影响因素,储层孔隙度演化定量分析的准确性是关键。通过富长石粗碎屑砂岩储层的显微组构、自生矿物、成岩序列及热演化史分析,确定孔隙度演化定量计算参数,建立储层孔隙演化模式。研究表明,渤海湾盆地辽东凸起北段沙河街组二段砂岩储层中长石的水岩反应过程及产物,是影响孔隙度的关键因素,储层的分选系数、胶结物质量分数、残余原生粒间孔面孔率、总面孔率和溶蚀孔面孔率分析是影响定量计算准确度的重要参数;计算结果表明,压实作用对储层破坏最强,孔隙度平均减小了15%,压实作用主体减孔时间为距今38~23.3 Ma,胶结作用次之,孔隙度平均减小了10.4%,胶结作用几乎贯穿整个成岩时期,溶蚀作用平均增加了9.8%孔隙度,溶蚀作用持续时间为距今19~2 Ma;伴随着油气的充注,储层物性逐渐变好,油气充注结束,储层物性变差。     

还原性流体-泥岩盖层相互作用的岩石学和地球化学记录——以松辽盆地南部王府凹陷青山口组泥岩为例

天然气田（藏）中渗漏的还原性流体将导致泥岩盖层的成分（尤其是常量和微量元素）变化。这种变化记录了还原性流体-岩石相互作用事件,并具有指示油气藏位置的意义。利用天然类比方法,并以松辽盆地南部王府凹陷青山口组泥岩为对象,对天然气田（藏）中还原性流体引起的泥岩成分变化和流体在盖层中的运移方式进行了研究。结果表明：研究区渗漏流体的主要还原性成分为CH₄,其次为H₂S;在流体-岩石相互作用过程中,泥岩中红色的Fe³⁺被还原为无色的Fe²⁺,从而导致了漂白现象的出现。Fe²⁺以胶体的形式随流体运移至别处或以铁结核的形式重新沉淀;漂白过程中U含量的升高、Ga和Sc含量的降低,与U、Mo、V和Ni含量在纵向上的规律性变化均和流体的还原性有关;在泥岩盖层中,还原性流体主要在浮力的驱动下发生纵向运移,且地层抬升可导致其水位降低;天然气田（藏）泥岩盖层中微量元素的规律性变化具有指示还原性流体流动路径和方向的意义。     

鄂尔多斯盆地南部地区上三叠统延长组6段地层水成因及其油气意义

鄂尔多斯盆地南部地区延长组6段（长6段）地层水化学分析结果表明，地层水总矿化度较高，离子以Cl^-、（Na⁺+K⁺）和Ca²⁺占绝对优势，水型主要为CaCl₂型。总矿化度主要受Cl^-和（Na⁺+K⁺）控制，纵向上，其随深度的增加具有递增趋势，反映深部地层水逐渐浓缩，环境封闭性增强。平面上总矿化度与砂体厚度具有较好的一致性，沉积相控制了总矿化度的分布。南部地区长6段地层水具有较小的钠氯系数、镁钙系数、脱硫系数和阳离子交换系数，较大的变质系数，表明长6段地层水整体位于交替停滞带，为封闭缺氧的还原环境，有利于油气聚集和保存。分析表明，南部地区长6段地层水为与地表水隔绝的深层封闭水，总矿化度及Ca²⁺浓度均与孔隙度具有一定正相关关系，结合区域热演化史，综合表明长6段地层水成因与成岩作用和有机质的热演化等有密切联系，其是经过较强浓缩变质作用并受油气等有机流体影响的原始沉积成因水。综上所述，长6段油气伴生地层水反映的盆地南部油气藏处于稳定封闭的环境下，油气勘探前景良好。     

番禺低隆起珠海组砂岩碳酸盐胶结特征及其对储层物性的影响

为了深化珠江口盆地番禺低隆起的油气地质特征认识,针对碎屑砂岩储层中碳酸盐胶结物发育特征、胶结机制及其对储层物性的影响等问题,采用孔渗分析、薄片鉴定、扫描电镜及X射线衍射等测试手段,对该区珠海组储层砂岩开展了系统的成岩作用研究。结果表明：该区发育同生成岩期、早成岩阶段A期及晚成岩阶段A₁期共3期碳酸盐胶结;同生成岩期发育基底式胶结的方解石及铁白云石,与该时期孔隙流体在弱碱性成岩环境中过饱和析出有关;早成岩阶段A期发育孔隙式胶结的方解石、铁白云石及菱铁矿,该期胶结物质来源包括生物化石骨架颗粒溶解、铝硅酸盐矿物水化作用及早期残余孔隙流体等;晚成岩阶段A₁期发育少量孔隙式胶结的方解石及铁白云石,该阶段末期成岩环境逐步转变为弱碱性-碱性,在较大埋深、较高温压条件下,强烈的水-岩反应释放出Ca²⁺,Fe²⁺及Mg²⁺等离子并进入孔隙流体,导致末期方解石及铁白云石过饱和析出;碳酸盐胶结是导致研究区储层物性变差的主要原因之一,早期方解石及铁白云石包裹碎屑颗粒,充填粒间孔隙,极大地破坏了储层物性,中期孔隙式胶结的方解石、铁白云石及菱铁矿进一步缩减了孔隙空间,晚期碳酸盐胶结见方解石及铁白云石充填粒间孔隙并交代碎屑颗粒,使砂岩进一步致密化。研究结果可为该区有利区带预测及勘探目标评价提供依据。