沾化凹陷下第三系砂岩次生孔隙纵向分布规律

根据铸体薄片、扫描电镜、碳酸盐含量、镜质体反射率、粘土矿物以及储层物性等数据,研究了沾化凹陷下第三系砂岩次生孔隙的纵向分布规律。在小于1900m的深度,砂岩的孔隙主要为压实和胶结之后的原生粒间孔隙;在埋深达1900m以后开始出现少量次生孔隙,在1900～2200m深度范围形成原生孔隙与次生孔隙并存的混合孔隙带;大量的次生孔隙出现在2200～3500m的深度段。200多口井15000余个砂岩的孔隙度和渗透率在纵向上的变化关系也间接证实了这一点。次生孔隙主要为长石溶蚀成因,碳酸盐胶结物溶蚀是次要的,这是由有机酸对长石和碳酸盐胶结物的化学反应自由能所决定的。有机酸溶蚀长石的化学反应自由能(-154.49～-17.92kJ/mol)低于溶蚀碳酸盐(46.89kJ/mol)。在2200～3500m深度,沾化凹陷烃源岩成熟产生大量有机酸和泥岩中的粘土矿物迅速脱水是产生溶蚀作用形成次生孔隙的直接原因。     

准噶尔盆地腹部地区深层砂岩储层孔隙特征研究

准噶尔盆地腹部地区目前已发现的油气多集中在侏罗系和白垩系砂岩中,储层埋深主要在3500～6200m左右,目前储层处于晚成岩阶段A期,砂岩储层主要发育粒间溶蚀孔隙,次生孔隙度主要分布在4%～20%之间,主要是烃源岩成熟产生的有机酸对碳酸盐胶结物和硅酸盐颗粒溶蚀形成的。根据温度—深度—成熟度之间的对应关系推测,由于有机酸在高温下可转化成CO2,因此垂向上发育的另一个次生孔隙带大约在6500m以下,主要是溶解含铁碳酸盐胶结物所致。     

缅甸睡宝盆地南部地区渐新统储层次生孔隙形成机理分析

在对大量薄片分析鉴定的基础上,结合区域构造运动、盆地埋藏史和有机质热演化史,对睡宝盆地古近系储层次生孔隙类型和成因机制进行了研究。分析认为碳酸盐等组分的溶蚀、构造运动以及这两者之间的匹配是次生孔隙形成的主导因素。晚渐新世构造挤压运动导致渐新统地层抬升暴露,酸性大气淡水在表生淋滤阶段溶解岩石颗粒之间方解石胶结物,形成次生溶孔。始新统储层虽然存在有机质热演化过程中产生的酸性流体的溶蚀作用,但是由于有机酸流动受阻,并未形成广泛的次生孔隙。     

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     

济阳坳陷深层砂岩成岩作用及孔隙演化

济阳坳陷深层发育的三角洲相、扇三角洲相及冲积扇相砂岩,是以填隙物微孔隙和粒间孔为主的低孔低渗、中孔低渗型储层。从总体上讲,压实作用使粒间孔隙随深度的增加而减少,但三角洲相砂岩抗压实作用强,利于粒间孔隙的保存;石英次生加大、绿泥石和高岭石的充填、铁方解石和铁白云石等的胶结使粒间孔隙减少,溶解作用可以随深度的增加产生大量有机酸,在喷出岩屑中形成大量的岩屑溶蚀孔,利于深部储层次生孔隙的形成。次生孔隙和微孔隙成为深部储层的主要储集空间类型。晚成岩A亚期有机酸大量排出,形成长石和岩屑等溶蚀孔,使溶蚀孔、粒间孔和微孔隙并存;B亚期有机酸与CH₄、CO₂ 并存,绿泥石占据了孔隙,阻止了碳酸盐的沉淀,使微孔隙和溶蚀孔得以保存;C亚期有机酸减少,CH₄、CO₂ 增加,利于构造、成岩裂缝形成,保存大量微孔隙,改善了储集性能。     

东营凹陷下第三系碎屑岩储层孔隙演化与次生孔隙成因

通过对铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、物性、碳酸盐含量等大量资料研究,认为东营凹陷下第三系储层孔隙经历了由原生到次生的演化过程。在浅于1650m的深度,以原生孔隙为主;在1650～1900m的深度,溶蚀作用相对较弱,形成了溶蚀与原生孔隙并存的混合孔隙段;超过1900m深度以后,溶蚀和胶结作用占主导地位,以次生孔隙为主。在不同地区、不同深度次生孔隙的发育程度不同:北部陡坡带的次生孔隙主要发育于1650～2450m,特别是在2100m次生孔隙的发育程度最高;中央隆起带次生孔隙均从1600m深度以下比较发育,而在1850～2500m深度段最为发育;在南部缓坡带,次生孔隙总体上主要发育于1900～2600m深度段。因此,由北向南次生孔隙发育的深度有增大趋势,但发育程度则明显减弱。次生孔隙的形成主要与碳酸盐、长石的溶蚀以及粘土矿物的脱水作用密切相关,是无机成岩作用和有机热成熟演化产生的CO₂和有机酸溶蚀可溶组分的结果。东营凹陷碎屑岩次生孔隙的分布具有以下规律:在纵向上受控于烃源岩的成熟时间,平面上则受酸性水源区平面位置的控制;次生孔隙的发育程度与砂体所处的沉积相带密切相关,即水下沉积砂体的次生孔隙要比水上沉积砂体的发育;位于断裂带附近砂层中的次生孔隙比较发育。     

川中-川南过渡带须家河组砂岩储层次生孔隙成因与分布特征

川中—川南过渡带须家河组岩石学特征表明,砂岩储集空间以原生残余粒间孔和次生孔隙为主。次生孔隙的成因主要是煤系地层中有机质成熟时释放的有机酸和成岩过程中有机质脱羧作用产生的CO2形成的酸性水对长石、岩屑、碳酸盐胶结物以及粘土矿物等的溶解。另外次生孔隙还与烃源岩的厚度及分布、砂体所处的沉积微相和断裂沟通有关。次生孔隙在垂向上发育2个次生孔隙带,主要分布在1 700～2 050 m深度范围内;平面上次生孔隙的分布主要受沉积物原始组分的影响。     

川中—川南过渡带须家河组砂岩储层次生孔隙成因与分布特征

川中-川南过渡带须家河组岩石学特征表明,砂岩储集空间以原生残余粒间孔和次生孔隙为主.次生孔隙的成因主要是煤系地层中有机质成熟时释放的有机酸和成岩过程中有机质脱羧作用产生的CO2形成的酸性水对长石、岩屑、碳酸盐胶结物以及粘土矿物等的溶解.另外次生孔隙还与烃源岩的厚度及分布、砂体所处的沉积微相和断裂沟通有关.次生孔隙在垂向上发育2个次生孔隙带,主要分布在1700～2050m深度范围内;平面上次生孔隙的分布主要受沉积物原始组分的影响.     

东濮凹陷沙河街组碎屑岩成岩作用与有机质演化的关系

东濮凹陷下第三系沙河街组储层在纵向上有三个高碳酸盐含量带和4个次生孔隙发育带。有机质演化产生的CO₂和有机酸造成浅部储层长石骨架颗粒和碳酸盐胶结物的溶解,产生第一个次生孔隙带；中、深部长石的溶蚀作用形成第2、第3个次生孔隙发育带；深部碳酸盐胶结物的溶蚀构成第4个次生孔隙发育带。     

长岭断陷层碎屑岩成岩作用与次生孔隙

长岭断陷层碎屑岩储层为扇三角洲、水下浊积扇、河流相的长石岩屑砂岩、长石砂岩、岩屑长石砂岩.岩石主要经历了压实、胶结、溶蚀和交代等成岩作用,溶蚀作用主要为有机质热成熟演化形成的有机酸和黏土矿物转化脱出的水对易溶物质的溶蚀.成岩阶段可分为早成岩A期、B期,晚成岩A期、B期、C期.晚成岩A期是断陷层溶蚀作用发生的主要时期.孔隙类型主要包括原生孔隙和次生孔隙,次生孔隙主要由碳酸盐胶结物、长石及部分岩屑溶蚀形成.在腰英台地区现今埋深3 500 m(登娄库组)左右的深度范围内和东岭地区现今埋深2 100 m、2 400 m(登娄库组)左右次生孔隙最发育,其形成主要受成岩演化阶段控制.     

东营凹陷页岩油储层孔隙演化

东营凹陷古近系沙河街组三段下亚段-沙河街组四段上亚段为一套较低成熟度陆相页岩层系,通过岩石薄片、氩离子抛光扫描电镜观察分析、核磁共振、高压压汞和低温氮气吸附实验,获取了页岩储层孔隙结构及孔隙度等信息,分析了矿物成分和有机质含量对孔隙度及孔径的影响,进一步结合成岩热模拟实验,探讨了主要孔隙类型的演化特征。结果表明：①页岩储层孔隙结构复杂,微米-纳米级储集空间具有保存液态烃类的储集能力,游离相原油主要分布在孔径较大的方解石晶间溶蚀孔隙、重结晶晶间孔、黏土矿物晶间收缩缝等孔隙中。②页岩储层孔隙度及孔径主要受控于架构矿物和有机质的含量;孔隙度与长英质矿物含量、有机质含量均呈线性正相关关系,与碳酸盐矿物含量呈负相关。③埋深2 500~3 500 m是孔隙演化的关键深度段,在此深度区间,有机质生烃排出的有机酸浓度以及压力系数增大区间与孔隙度高值段有良好的对应关系;页岩油储层储集空间的形成几乎都与黏土矿物的成岩演化有关;抗压实能力强的方解石等碳酸盐晶粒形成的架构空间,以及伴随生、排烃过程的溶蚀作用形成碳酸盐晶间和晶内溶蚀孔隙,均增加了储层孔隙度;生烃超压和溶蚀的匹配作用造成3 500~3 800 m出现孔隙度局部增大的现象,孔隙大小、分布及连通性明显变好。     

鄂尔多斯盆地靖边油田李家城则地区长6致密油储层微观特征与含油性

综合应用铸体薄片、荧光薄片、扫描电镜、高压压汞和恒速压汞等分析测试资料，研究了鄂尔多斯盆地靖边油田李家城则地区长6致密砂岩微观特征及含油性。长6砂岩储层岩石类型为细粒长石砂岩，胶结物成分主要为方解石、绿泥石和浊沸石；铸体薄片下，孔隙类型主要以残余粒间孔和各种溶蚀孔隙为主，平均孔隙直径主要分布在20~50 μm；储层物性差，局部发育微裂缝，孔隙结构非常复杂。综合高压压汞和恒速压汞，孔喉半径跨度从纳米级至微米级，但主要存在2个主峰，以孔喉半径小于2 μm的孔隙为主。长6砂岩含油性较差，总体以油斑级别为主，石油主要分布在残余粒间孔和溶蚀孔隙中。达到工业油流井的含油砂岩，其储层孔隙度下限为7.5%，渗透率下限为0.15×10-3 μm2，孔喉半径下限为0.1 μm。      

高温-超压-高CO2背景下致密砂岩储层成岩作用特征——以莺歌海盆地LD10区新近系梅山组-黄流组为例

利用薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光及碳氧同位素分析等手段,对莺歌海盆地LD10区新近系梅山组-黄流组高温-超压-高CO₂背景下的储层成岩作用特征及其对孔隙的影响进行了系统研究。研究结果表明: ①莺歌海盆地LD10区新近系梅山组-黄流组储层发育重力流沉积,岩性以中-细粒长石岩屑石英砂岩为主,储层物性以特低-低孔、特低渗特征为主。②压实、胶结和溶蚀作用是研究区主要的成岩作用类型。超压对黏土矿物的转化及石英次生加大具有明显抑制作用,并在一定程度上保护了原生孔隙。富含CO₂的高温流体不仅造成了黏土矿物的异常转化,同时促进了溶蚀作用发生,增加了次生孔隙。③研究区黄二段储层的成岩演化序列为: 菱铁矿胶结→石英次生加大→绿泥石胶结→长石淋滤溶蚀→高岭石形成→早期方解石胶结→早期白云石胶结→长石溶蚀→方解石溶蚀→伊利石大量生成→晚期铁方解石、铁白云石形成。④总体上,压实作用使孔隙度减少了45.30%～62.93%,胶结作用使孔隙度减少了1.65%～35.01%,溶蚀作用使孔隙度增加了0.72%～8.00%。其中,黄流组中下部砂岩储层受到了超压保护和CO₂溶蚀作用的双重影响,物性较好,钻井过程中应考虑高CO₂风险。     

深层碎屑岩储层次生高孔带发育特征及成因——以吐哈盆地台北凹陷下侏罗统为例

对于吐哈盆地下侏罗统深层碎屑岩有利储层的分布规律认识不清，严重制约了该盆地油气的规模勘探与开发。为了厘清该盆地台北凹陷下侏罗统深层碎屑岩有利储层的分布规律，应用岩石实测物性、测井解释物性、铸体薄片、扫描电镜等资料，在分析储层基本特征、原生孔隙演化等的基础上，研究了下侏罗统深层高孔带发育特征，并探讨了高孔带成因。研究结果表明：①下侏罗统储层岩性主要为成分、结构成熟度中等的长石岩屑砂岩和岩屑砂岩，储层埋深与正常最大原生孔隙度呈现出较好的对数函数关系；②在下侏罗统储层整体低孔、低渗的背景下，发育正常演化高孔隙度储层和次生高孔隙度储层两类有利储层，上述两类储层在平面上主要分布于火焰山、葡北及鄯善弧形构造带；③次生高孔隙度储层孔隙度介于10%～15%，渗透率介于1.0～10.0 mD，储层中原生孔隙含量占60.5%～90.0%，平均含量可达81.5%；④次生高孔隙度储层在埋深4 000～4 300 m与4 450～4 550 m发育2个次生高孔带；⑤辫状河三角洲前缘水下分流河道和河口坝中高石英质碎屑含量、相对弱压实弱胶结的粗砂岩和砂砾岩为深层次生高孔带的形成提供了物质基础，有机酸溶蚀增孔是深层次生高孔带发育的成因机制。结论认为，4 000 m以深次生高孔隙度储层和正常演化高孔隙度储层是吐哈盆地台北凹陷深层油气勘探的新领域。     

黄骅坳陷中区超压对有机酸生成和溶解作用的抑制

渤海湾盆地黄骅坳陷中区古近系具有超压特征,深层油气主要分布在超压地层的次生孔隙中.为了研究超压与泥岩有机酸生成及储集层溶蚀作用的关系,进行了不同温度、压力条件下泥岩有机酸生成的成岩物理模拟实验.结果表明,当模拟温度相同时,在25MPa压力条件下泥岩的剩余总有机酸含量要比55MPa压力条件下的低,而25MPa压力条件下的有机酸生成量却比55MPa压力条件下的要高,这说明压力对有机酸的生成具有抑制作用.孔隙度的实测数据也支持了这一结论,超压发育的港深48井储集层的主要次生孔隙发育带埋深比超压不发育的歧南2井下移了580m,超压抑制了有机酸的生成,并由此导致了储集层溶蚀作用的延迟.因此,深层油气勘探应集中于超压地层中.图2参23     

东濮凹陷杜桥白地区深部储集层次生孔隙成因探讨

东濮凹陷杜桥白地区主要发育有 4个次生孔隙发育带 ,第一、第二、第三发育带主要是由干酪根脱羧及黏土矿物脱水产生的酸性水在压实流机制下溶解铝硅酸盐矿物 (如长石 )等形成的 ,在全区分布较广 ,具可比性。第四次生孔隙发育带分布范围局限 ,不具可比性 ,推测可能是浅层次生孔隙在异常高压条件下保存下来的剩余孔隙。同时 ,在 4 0 0 0m以下深层 ,有机酸脱羧形成CO2 进入孔隙水 ,使孔隙水仍保持酸性 ,在热循环对流机制下 ,砂体中的碳酸盐矿物进行再分配 ,从而对砂体的物性起了微调作用 ,此微调作用对深部天然气储集层横向物性的演变具重要影响。图 4参 7     

大气水对火山碎屑岩改造作用的研究——以塔木查格盆地为例

以塔木查格盆地火山碎屑岩为研究对象,通过不同温度下大气水—火山碎屑岩相互作用的水热实验研究发现,大气水能够使火山碎屑岩中的长石、方解石等可溶性矿物发生溶蚀,且溶蚀强度随温度升高而加大;火山碎屑岩中的凝灰质成分容易发生溶蚀,而且是主要溶蚀对象。通过塔南凹陷铜钵庙组不整合面之下的储层物性研究发现,在不整合面之下30 m范围内,大气水淋滤作用对火山碎屑岩储层物性改善明显,孔隙度增加量达5%～14%,次生孔隙所占比例达88.48%～95.00%;而在不整合面之下80 m以外的范围,大气水淋滤作用对储层物性基本没有影响。大气水淋滤作用是塔南凹陷铜钵庙组次生孔隙形成的主要原因,作用的下限深度为不整合面之下30～80 m。      

鄂尔多斯西部长6砂岩成岩演化与优质储层

对鄂尔多斯盆地西部盐池—姬塬地区三叠系延长组长6砂岩成岩作用特征的研究表明,该套砂岩目前处于晚成岩阶段A期的早期,受酸性成岩环境控制,长石类易溶颗粒普遍发生溶蚀,石英次生加大发育,特别是早期形成的绿泥石粘土膜非常发育。对砂岩组分的统计和计算表明,机械压实作用是造成该区原生孔隙消亡的最主要原因,其次为胶结作用,而由溶蚀作用增加的孔隙约为初始孔隙度的10%。结合沉积相分析成果,在研究区可划分出3个典型的沉积-成岩相带,即:台型三角洲前缘-绿泥石胶结+晚期铁方解石交代相,坡型三角洲前缘-绿泥石胶结+晚期铁方解石交代相,三角洲前缘末端-绿泥石胶结+晚期铁方解石交代相。优质储层主要受控于绿泥石胶结相带,分布在研究区东部安边至铁边城的一个不规则的区域内。