鄂尔多斯盆地上古生界砂岩中自生高岭石成因类型及其对储层的影响

自生粘土矿物成因是碎屑岩储层成岩作用的难点与热点。高岭石作为鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储层主要粘土矿物之一，通过显微和扫描电镜鉴定，并结合电子探针成分分析，依据自生高岭石成因可分为两种类型，即孔隙析出型和蚀变型高岭石。这些自生高岭石是含油气酸性流体与砂岩中碱性长石发生水岩反应的产物。储层中长石溶蚀后生成的高岭石，在中一粗粒砂岩中，原生粒间孔发育，含油气流体活动强度大、渗流速度较高，高岭石易于迁移到别处，储层物性得到改善，反之高岭石原地沉淀，储层物性变差。     

库车坳陷东部下侏罗统煤系地层碎屑岩中长石溶蚀对储集层物性的影响

库车坳陷东部下侏罗统煤系地层中酸性流体对长石的溶蚀作用普遍存在,薄片显示长石和岩屑颗粒中发育大量次生溶孔。不同的成岩作用条件下,长石溶蚀作用强弱、长石溶蚀产物类型和长石溶蚀产物量不同,对储集层物性影响具有差异性。以普通薄片、铸体薄片和扫描电镜资料为基础,利用全岩分析、黏土矿物分析和流体包裹体数据,分析了储集层中长石溶蚀作用、溶蚀成岩环境和不同成岩环境中长石溶蚀产物差异性及对储集层物性的影响。研究表明,库车坳陷东部迪北地区下侏罗统储集层中,长石溶蚀作用发生在相对封闭的高温成岩环境中,高温条件下长石溶蚀速率大,而封闭成岩环境中流体流动速度慢,因此,长石溶蚀产物就近大量沉淀于粒间孔隙和粒内孔隙中。当埋深小于4 000 m(温度小于110℃)时,长石溶蚀产物主要是硅质和高岭石,高岭石呈分散质点式分布,未把孔隙充填满,晶间孔发育且连通性好,一定程度上改善了储集层的物性;当埋深大于4 000 m(温度大于110℃)时,长石溶蚀产物主要是硅质和伊利石,毛发状和片状的伊利石以孔隙搭桥式把砂岩孔隙充满,基本未剩下孔隙空间,且易形成碎片堵塞孔喉,降低了储集层的孔隙度和渗透率。吐格尔明地区下侏罗统储集层长石溶蚀发生在相对开放且埋藏较浅的成岩环境中,长石溶蚀产物能被有效带出溶蚀区,仅沉淀少量硅质和高岭石,长石溶蚀对储集层的增孔作用明显好于迪北地区,为有利的溶蚀成岩区。     

东营凹陷北带古近系碎屑岩储层长石溶蚀作用及其物性响应

长石溶蚀作用是东营凹陷北带古近系沙河街组四段-三段中亚段碎屑岩储层成岩过程中重要的成岩事件。储层中长石颗粒次生溶孔普遍存在,镜下微观特征表明长石溶蚀越强烈,溶蚀产物越富集,因此,长石溶蚀能否有效改善其储层物性值得商榷。以普通和铸体薄片为基础,利用人-机交互图像分析技术,通过面积百分含量法,精确统计了长石溶蚀量和溶蚀产物含量;结合储层物性、流体包裹体及储层孔隙结构等资料,系统分析了长石溶蚀作用和溶蚀产物特征、长石溶蚀成岩环境及长石溶蚀对储层物性的影响。研究表明,东营凹陷北带沙河街组四段-三段中亚段储层中,长石溶蚀作用发生在相对封闭的高温成岩环境中,由于流体在孔隙网格系统中的流动速度低,且高温条件下长石溶蚀速度较快,因此,长石溶蚀产物并不能被有效带出溶蚀区或进行长距离搬运,而是在原地或准原地发生沉淀,即长石溶蚀只是将孔隙结构较好的原生孔隙进行重新分配,转换为基本等量的长石颗粒次生溶孔和高岭石(伊利石)晶间孔的过程;长石溶蚀后储层孔隙度变化不大,但孔隙结构变差,渗透率降低。     

渤中地区第三系碎屑岩储层成岩作用研究

根据大量岩石薄片、X衍射、扫描电镜、压汞试验等资料 ,对渤中地区第三系馆陶组—沙河街组碎屑岩储层成岩作用及孔隙演化进行了研究 ,并在此基础上划分了成岩阶段 ,初步探讨了其成岩模式。研究结果表明 ,渤中地区第三系碎屑岩储层处于早成岩期 B阶段—晚成岩期 A阶段 ,局部达到晚成岩期 B阶段初期 ;储层的岩石性质及成岩程度有利于次生孔隙的发育。由于长石溶蚀形成次生孔隙时伴随大量自生高岭石的生成 ,故自生高岭石高含量带可作为寻找次生孔隙发育带的标志     

渤中地区第三系碎屑岩储层成岩作用研究

根据大量岩石薄片、X衍射、扫描电镜、压汞试验等资料,对渤中地区第三系馆陶组—沙河街组碎屑岩储层成岩作用及孔隙演化进行了研究．并在此基础上划分了成岩阶段,初步探讨了其成岩模式。研究结果表明,渤中地区第三系碎屑岩储层处于早成岩期B阶段一晚成岩期A阶段,局部达到晚成岩期B阶段初期;储层的岩石性质及成岩程度有利于次生孔隙的发育。由于长石溶蚀形成次生孔隙时伴随大量自生高岭石的生成,故自生高岭石高含量带可作为寻找次生孔隙发育带的标志,     

西湖凹陷砂岩自生高岭石发育特征及其对储层物性的影响

从储层演化的角度来说,高岭石是砂岩储层中最常见的自生黏土矿物之一,通常出现在孔隙喉道中,是长石溶解和次生孔隙发育的指示矿物。以薄片鉴定、电镜扫描、X衍射分析等资料为基础,通过对西湖凹陷古近系、新近系影响储层质量的自生高岭石的分布特征及其形成机制的研究,认为西湖凹陷自生高岭石的含量和分布特点与成岩作用过程中有机酸和大气水对长石等铝硅酸盐的溶解作用有关;自生高岭石含量与储层物性之间具有较好的相关性;西斜坡平湖组具有比中央反转构造带平湖组明显高的自生高岭石含量,具有更好的成岩和次生孔隙形成条件;凹陷南部地区具有比北部地区相对较高的高岭石含量,有更好的次生孔隙形成条件与储层物性。     

西湖凹陷渐新统花港组储层砂岩成岩环境演化探讨

通过大量的岩石薄片显微观察,结合其他成岩阶段划分的标志,认为研究区花港组成岩阶段主要处在晚成岩阶段B期;采用光学显微镜、扫描电镜等观察分析东海陆架盆地西湖凹陷花港组储层砂岩自生矿物种类、组合及岩石结构、孔隙类型和结构特征,识别出酸性成岩环境和碱性成岩环境2种类型。酸性成岩环境以长石溶蚀+次生溶孔+自生高岭石+石英次生加大为特征;碱性成岩环境则以石英溶蚀+晚期亚铁碳酸盐充填、交代为特征。酸性和碱性成岩环境演化机理主要受控于烃源岩中干酪根核外围含氧羧基和酚基通过热裂解产生一元和二元水溶性羧酸以及酚类。在中成岩阶段A期,当R_O值在0.5％～1.3％之间变化时,有机质通过脱羧基作用生成一元、二元有机酸,并释放出CO₂,导致孔隙流体性质为酸性;当烃源岩中有机质演化程度升高,有机酸遭到破坏,脱羧基作用减弱,CO₂来源减少,孔隙流体性质逐渐由酸性向碱性演变。     

准噶尔盆地阜东斜坡侏罗系砂岩成岩作用、孔隙演化及次生孔隙预测

准噶尔盆地阜东斜坡区侏罗系砂岩储层为河流环境下形成的各类细粒岩屑砂岩。岩石主要经历了压实、胶结、溶蚀和晚期自生高岭石充填等成岩作用。孔隙类型主要为长石、岩屑及碳酸盐胶结物溶蚀形成的次生孔隙；溶蚀作用发生于晚成岩“A”期的中期，对应的地质年代为晚第三纪早期。次生孔隙在现今埋深为2000～2800m的河道砂岩中最发育，其形成主要受成岩演化阶段控制，其次受沉积微相控制。     

东营凹陷砂岩储层自生高岭石发育特征与成因机制

通过大量薄片鉴定、岩心观察以及扫描电镜、粘土矿物粉晶衍射等分析测试手段,对东营凹陷砂岩储层中发育的高岭石的分布、产状以及镜下特征等进行了分析。结果表明,研究区砂岩储层中高岭石有自生和陆源两种成因。自生高岭石在储层中较为常见,其微观特征表现为结晶形态完整,呈典型的书页或蠕虫状充填于粒间孔和长石颗粒溶孔内,在铸体薄片中可见自生高岭石集合体呈“斑状”的聚集充填特征。陆源高岭石在研究区较为少见,一般在浅层出现,是在沉积过程中与碎屑颗粒等非粘土矿物同时形成。在上述研究的基础上,对自生高岭石成因机制进行了讨论,认为东营凹陷砂岩储层中长石类矿物的溶蚀作用是自生高岭石形成的主要物质来源。研究区粒度大、分选好的砂岩储层中高岭石含量较高,说明除酸性的流体环境和一定的物质供应外,流体动力条件也是自生高岭石形成的重要控制因素。     

库车冲断带巴什基奇克组砂岩自生高岭石成因与油气成藏

克拉2构造是该区最大的气田,白垩系储层自生高岭石也最为发育,平均相对含量大于20%,以书页状和蠕虫状分布于骨架颗粒间。克拉3、克拉1和吐北1等勘探失利的圈闭,高岭石均不发育。克拉2构造自生高岭石是长石颗粒在地层酸性介质中溶解的沉淀产物,同时伴随次生孔隙的形成。其成岩环境处于开放或半开放流体系统。这一成岩环境既能保证来源于下伏源岩层系酸性流体的注入,又要允许长石等溶解物质的排出。自生高岭石与次生孔隙的形成过程与天然气的充注,为两个机理上紧密联系的共生过程。贯通-贯穿型断裂向下贯通烃源岩、向上又断穿膏盐岩盖层,构成超压流体运移的主通道。有贯通-贯穿型断裂发育的地区,不仅具备了自生高岭石与次生孔隙的形成条件,而且有利于天然气成藏。断裂输导通道的类型对比表明,克拉苏构造带比秋里塔克构造带更有利于天然气的成藏。     

准噶尔盆地阜东斜坡侏罗系砂岩成岩作用、孔隙演化及次生孔隙预测

准噶尔盆地阜东斜坡区侏罗系砂岩储层为河流环境下形成的各类细粒岩屑砂岩。岩石主要经历了压实、胶结、溶蚀和晚期自生高岭石充填等成岩作用。孔隙类型主要为长石、岩屑及碳酸盐胶结物溶蚀形成的次生孔隙 ;溶蚀作用发生于晚成岩“A”期的中期 ,对应的地质年代为晚第三纪早期。次生孔隙在现今埋深为 2 0 0 0～ 2 80 0m的河道砂岩中最发育 ,其形成主要受成岩演化阶段控制 ,其次受沉积微相控制     

深埋砂岩储层长石溶孔率定量计算的新方法及应用——以鄂尔多斯盆地陇东地区长81储层为例

次生孔隙是砂岩储层中重要的油气储集空间,而长石溶蚀产生的次生孔隙(即长石溶孔)往往是最重要的次生孔隙类型之一。基于热力学原理,提出了依据溶蚀产物自生黏土矿物的含量定量计算深埋条件下长石溶蚀产生的次生孔隙率的新方法,即:钾长石次生孔隙率=0.28×高岭石含量或0.36×伊利石含量;钠长石次生孔隙率=0.10×高岭石含量或0.17×伊利石含量;钙长石次生孔隙率=0.014×高岭石含量或0.08×伊利石含量。在对鄂尔多斯盆地陇东地区长8₁储层的矿物岩石学特征进行详细研究的基础上,依据新方法对陇东地区长8₁储层深埋条件下长石溶蚀产生的次生孔隙率进行了计算,并与实测面孔率和溶蚀模拟实验结果进行了对比。结果表明,长8₁储层51块样品长石溶蚀产生的次生孔隙率的计算平均值为1.32%,与长石溶孔率的实测值(平均1.44%)比较接近;与溶蚀模拟实验产生的溶孔率相比,新方法的计算结果也是合理的。      

延长探区上古生界储层孔隙特征与成岩作用研究

以延长探区上古生界本溪组、盒8段、山23段作为重点研究层段,借助微观测试技术和分析化验数据,对目的层段砂岩储层的储集空间类型、孔喉特征及孔隙演化进行研究,明确孔隙特征及成因,探讨储层孔隙与成岩作用的关系。研究结果表明,研究区目的层段主要孔隙组合类型为剩余粒间孔+粒间溶孔+颗粒溶孔+高岭石晶间孔。原生孔隙包括剩余粒间孔和高岭石晶间孔,次生孔隙包括粒间溶孔和颗粒溶孔,次生成因的溶蚀孔隙为上古生界主要孔隙类型。压汞数据显示,各层段储层毛细管压力曲线总体表现为低排驱压力、分选较好、略细歪度,本溪组储层孔隙结构相对于盒8段和山23段较差。研究区储层成岩作用阶段属于晚成岩B期,经历的成岩作用中,压实压溶、胶结作用对孔隙具有较大的破坏性,而溶蚀作用对储集空间的形成具有建设作用。晚成岩晚期形成的溶蚀孔隙改善了储层的孔渗条件,利于油气运聚成藏。     

致密砂岩自生伊利石的成因及其对相对优质储层发育的影响——以川西地区须四段储层为例

川西地区须家河组四段为典型的致密砂岩储层,砂岩骨架颗粒中岩屑含量高而长石含量极低。自生黏土矿物主要为伊利石和高岭石,其中自生伊利石呈碎屑颗粒包膜、充填于次生粒内溶孔中的网状集合体和充填于粒间的非网状集合体3种方式产出。第一种为早期形成的蒙脱石经伊蒙混层转化而来;第二种由埋藏期钾长石的伊利石化作用形成;第三种由钾长石和早期形成的高岭石在深埋期间通过伊利石化作用形成。自生伊利石的形成对致密砂岩中相对优质储层的发育具有双重影响。它能降低储层的渗透率,影响储层质量,但颗粒包膜伊利石可以阻止石英次生加大的形成从而保护原生孔隙,埋藏成岩过程中蒙皂石-伊利石的转化反应以及钾长石和高岭石的伊利石化作用能促进钾长石的溶解形成次生孔隙。因此,自生伊利石的形成对于砂岩原生孔隙的保存和次生孔隙的发育具有积极作用,因而有利于相对优质储层的形成。     

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。     

秦南凹陷陡坡带Q29构造含CO_2凝析气藏储层特征及成因

秦南凹陷陡坡带Q29构造含CO_2凝析气藏,片钠铝石不发育,物性好,与传统含CO_2储层有较大差别。通过偏光显微镜、扫描电镜、X射线衍射、同位素分析等,明确了CO_2成因,含CO_2储层特征及储层高孔渗成因。研究区CO_2质量分数为25%~59%,δ~(13)C(CO2)(值为-5.2‰~-6.4‰(PDB),R/Ra为3.9~4.4,具有明显的岩浆-幔源特征;CO_2热流体侵位后成岩共生组合为次生加大石英+自生石英+自生高岭石;CO_2热流体侵入后加剧了溶蚀作用,含CO_2储层段次生孔隙比例较高;与同成岩阶段不合CO_2的储层相比,自生高岭石相对含量高,伊利石相对含量低;CO_2热流体对碳酸盐胶结物溶蚀并重新分配,有利于主储层段物性改善;由于受多期酸性流体侵位影响,储层中片钠铝石含量低、结晶差,对储层物性影响小。上述原因是含CO_2储层高孔渗的主要原因。     

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.     

三塘湖盆地马朗凹陷牛圈湖—牛东构造带上石炭统火山岩黏土矿物特征及其对储层物性的影响

三塘湖盆地马朗凹陷牛圈湖—牛东构造带上石炭统哈尔加乌组和卡拉岗组发育低孔、特低渗强非均质性火山岩储层。基于黏土矿物类型、含量、赋存状态、分布特征及其成因与转化的系统分析,讨论了黏土矿物对火山岩储层储集物性的影响。上石炭统火山岩储层为低孔、特低渗储层,主要发育气孔、半充填杏仁孔、晶间孔、粒间孔等原生孔隙和微晶溶孔、基质溶蚀孔、沸石溶孔等次生孔隙,原生裂缝以冷凝收缩缝和收缩节理缝为主,次生裂缝以构造缝、层间缝为主。孔喉结构以微细孔喉—小孔喉为主。上石炭统火山岩储层为中—高黏土矿物含量储层,随黏土矿物含量增加,储层孔隙度、渗透率均降低。黏土矿物主要为长石类矿物、晶屑和岩屑溶蚀成因或黏土矿物成岩转化产物。高岭石普遍遭受溶蚀,发育粒间溶孔等次生微孔,绿泥石晶间孔发育,可有效改善玄武岩和凝灰岩储层的储集物性;伊利石多充填粒间孔隙,降低玄武岩和凝灰岩储层的储集物性;绿/蒙混层和伊/蒙混层对玄武岩和凝灰岩储层储集物性具有改善意义,对火山角砾岩储层储集物性具有破坏性。高岭石、绿泥石和绿/蒙混层相对含量较高的玄武岩与凝灰岩沉积区是优质储层发育有利区。     

八面河油田面120区沙三段储层孔隙特征

八面河油田面120区沙三油层含油砂体的岩石学、孔隙发育特征进行了分析和研究，结果表明，该区储集砂体为成分成熟度较低的长石砂岩；主要自生矿物为伊利石、蒙脱石、方解石、石英、高岭石、绿泥石和白云石等；储层次生孔隙发育，主要孔隙类型为粒间溶孔、粒内溶孔和铸模孔。孔隙结构具有中孔、中喉的特点，对渗透率有贡献的主要是大于2．5μm喉道。影响孔隙发育的主要因素是沉积作用及成岩作用，溶解作用形成的次生孔隙是研究区储层的主要空间。     

西湖凹陷古近系及新近系储层砂岩自生高岭石分布特征及形成机制

在西湖凹陷古近系及新近系储层砂岩中,自生高岭石是含量仅次于碳酸盐的第二大自生矿物,主要是长石等铝硅酸盐矿物溶解的产物;自生高岭石含量与砂岩碎屑中的长石含量有着明显的负相关性,自生高岭石含量在凹陷中呈现的"东西分带、南高北低"的分布特点与成岩作用过程中有机酸和大气水对长石等铝硅酸盐的溶解作用有关,其中有机酸作用明显强于大气水。西湖凹陷平湖组在西斜坡具有比中央反转带明显高的自生高岭石含量,南部地区相对北部地区具有相对较高的高岭石含量,说明西斜坡平湖组和南部地区具有更好的次生孔隙形成条件,其储层质量更好。