碎屑岩中硅质胶结物物质来源及沉淀机理

在成岩演化过程中,硅质胶结物的参与是至关重要的,而硅质胶结物的特征、硅质来源及沉淀机理等非常复杂,往往由多种因素共同控制,很难分析单一因素的影响。从长石的溶蚀、黏土矿物的成岩蚀变、压溶压实作用、流体及其他来源对硅质胶结物的物质来源进行了讨论,并探讨pH值、离子强度、温度压力及表面特征等因素对硅质胶结物溶解沉淀的影响。结果表明,硅质胶结物的物质来源受多因素控制,不同沉积成岩环境差异较大;硅质胶结物的溶解沉淀也受多种因素共同控制、pH值在碱性范围、离子浓度越高、温度越高、压力越大就越有利于硅质胶结物的溶解,反之更利于硅质胶结物的沉淀。     

四川盆地志留系龙马溪组页岩储层成岩作用

在大量岩石薄片鉴定、扫描电镜、X-射线衍射等分析实验基础上,对四川盆地志留系龙马溪组页岩储层成岩作用进行了研究。共识别出压实作用、胶结作用、黏土矿物转化作用、交代作用、溶蚀作用、有机质热成熟作用以及构造破裂作用共7类成岩作用。其中胶结作用又包括了硅质、碳酸盐和硫化物胶结,总结了硅质胶结物的物质来源以及钙质胶结物发育的主控因素。在N3井单井分析的基础上,指出龙马溪组优质页岩储层段、次优页岩储层段与非页岩储层段经受了不同成岩事件的改造,其中优质页岩储层段经历的主要无机成岩作用除压实作用外,均与有机质热成熟作用存在明显联系。通过多项成岩指标综合分析认为,龙马溪组页岩储层现今处于中成岩B亚期—晚成岩阶段。无机矿物成岩作用对于页岩储层具有重要的影响,它控制了储层孔隙的保存、发展和演化,同时也影响着岩石的力学性质和页岩储层的吸附能力;有机质热成熟过程中排出的天然气是页岩气的物质来源,同时其在热成熟过程中生成的大量有机质纳米孔隙增大了储层孔隙度并提高了储层吸附能力。     

辽东湾海域古近系沙河街组钙质砂岩成因机制和控制因素

辽东湾海域古近系沙河街组具有丰富的油气资源,是中深层油气藏勘探开发的重要方向。J油田为辽东湾海域典型的中深层油藏,已钻探的开发井普遍钻遇钙质砂岩,极大影响储层品质,制约油田开发效果。根据岩心、薄片、扫描电镜及钻井、测井资料,对J油田沙二段钙质砂岩的成因机制及控制因素进行研究。结果表明:钙质砂岩的形成和展布受沉积作用和成岩作用的共同影响。受砂岩顶、底部泥岩成岩作用影响,钙质砂岩具有粒度细、含油性差、物性差、密度高等特点。受沉积作用影响,在垂向上,砂岩的沉积厚度和沉积韵律控制碳酸盐胶结的类型和发育部位;平面上,沉积相带和泥岩厚度影响钙质砂岩的平面展布和胶结强度。基于研究区沙一段泥岩和沙二段砂岩平面分布特征,预测沙二段钙质砂岩平面展布规律,认为砂岩厚度相对较薄、泥岩厚度相对较大的湖盆中央为研究区钙质砂岩发育带,其储层品质受钙质砂岩发育程度影响。     

四川盆地中部上三叠统须家河组储层控制因素研究

根据对区内大量岩石的常规、铸体薄片和扫描电镜等的详细观察并结合区域地质资料分析研究认为,沉积和成岩是控制四川盆地中部地区须家河组砂岩储层质量的主要因素。其中沉积作用是基础,不仅控制着主要储层的大致分布范围,而且影响后期的成岩作用类型和强度;成岩作用是关键,须家河组砂岩经历的压实压溶作用、钙质胶结、石英次生加大是破坏原生孔隙的主要原因,绿泥石胶结对储层质量具有双重作用,早期的胶结在一定程度上保存了原生孔隙,而随着绿泥石胶结物的生长又会导致原生孔隙的破坏;溶蚀作用则是次生孔隙形成改善储层质量的关键因素。     

文昌油田群珠江组钙质砂岩层发育规律研究

根据岩心、薄片鉴定、测井和测试等资料对文昌油田群珠江组储层中钙质夹层的特征和成因进行了研究。结果表明,钙质砂岩层主要分布在介壳碎屑富集区、泥岩或砂质泥岩突变接触带。主要有大气成岩、埋藏成岩２ 种成因类型,其中以埋藏成岩作用为主。钙质砂岩层的发育主要受沉积微相类型、构造幅度、泥砂岩厚度比３ 个因素的控制。     

春风油田沙湾组一段钙质砂砾岩成因研究

春风油田沙湾组一段油层钙质胶结严重,使部分层段物性变差,降低了局部油砂有效厚度,增加了储层非均质性。在沉积相分析的基础上,综合应用岩心、测井、镜下鉴定及微量元素实验资料,研究了钙质砂砾岩的成因和分布规律。在沉积后的成岩早期,来自北部扎伊尔山的高含铀量水优先沿厚度较大、原始渗透性好的水下河道和水下河道侧缘亚相进入油层,在水体较浅的氧化-还原过渡带,铀析出形成碳酸根离子,形成了砂砾岩体的钙质胶结,钙质胶结程度主要受沉积微相控制,水下河道及侧缘胶结厚度大,远离河道方向胶结厚度小。     

四川盆地川西坳陷须家河组砂岩致密化研究

从岩石学特征、成岩作用特征、储集空间类型研究入手,并结合盆地模拟分析结果,对四川盆地川西坳陷须家河组砂岩致密化进程进行系统分析。导致须家河组砂岩致密化的主要成岩事件包括机械和化学压实作用、碳酸盐胶结物及自生石英的沉淀。压实作用是造成砂岩孔隙度降低的最主要因素,较高石英、长石、钙屑含量可以提高岩石抗机械压实能力。碳酸盐胶结作用在须四段钙屑砂岩和须二段细粒砂岩中较为普遍,对储层具有明显的破坏作用。相对开放环境以及古构造高位置不利于碳酸盐胶结物的沉淀,对储层发育有利。自生石英主要来自碎屑石英的压溶,具一定厚度、连续性较好的绿泥石衬边可以抑制压溶作用进行以及石英胶结物的形成,对须家河组砂岩储层孔隙保存具有双倍积极作用。     

文昌X油田珠海组低渗储层成岩作用与孔隙演化

文昌X油田是南海西部海域近几年新发现的低渗油田,目的层珠海组二段储层岩性变化大、局部胶结致密、非均质性强、成岩现象丰富、受成岩作用改造明显。文中根据铸体薄片、黏土矿物X衍射、碳氧同位素分析等实验资料,系统研究了文昌X油田珠海组二段低渗储层的岩石学特征、成岩作用特征及孔隙类型等,并在此基础上建立了基于成岩序列约束下的孔隙演化定量分析方法。研究结果表明：成岩作用控制孔隙演化过程,成岩早期机械压实作用是储层孔隙度降低的主要因素;早期碳酸盐胶结物对储层孔隙起保护作用;中成岩A期烃类注入导致酸性环境形成,长石等不稳定矿物大量溶蚀,储集空间得到极大改善;晚期碳酸盐胶结物对储层起破坏作用,储层孔隙度从38%降低为14%。该研究为文昌X油田下一步勘探开发提供地质依据。     

玛北油田XIA72井断块百口泉组钙质砂砾岩成因

玛北油田MA131井区XIA72井断块下三叠统百口泉组油层段多井钻遇钙质砂砾岩,气测全烃含量低,储集层物性和含油性差,影响了水平井油层钻遇率和后期水平井部署。根据岩心、测井、地震等资料,对XIA72井断块百口泉组钙质砂砾岩的成因、识别方法及分布规律进行了研究。结果表明,研究区钙质砂砾岩的钙质胶结物形成于成岩晚期,钙质胶结物对储集层具有破坏作用,钙质砂砾岩的分布主要受沉积相和早期断层控制,具有高电阻率、高密度和低声波时差的测井响应特征,地震剖面上表现为“亮点”反射特征。采用最大似然体、均方根振幅及最大振幅,对研究区钙质砂砾岩分布进行了预测,其中,最大振幅能够精确反映其展布特征。研究区钙质砂砾岩表现为受沉积微相控制的团块状和断层控制的南北向条带状分布特征,根据此预测结果,对27口水平井的部署进行优化。     

塔里木盆地克深区巴什基奇克组砂岩成岩演化及主控因素

塔里木盆地克深地区下白垩统巴什基奇克组致密砂岩储层的成岩作用直接控制着储层致密化程度,进而制约着库车气藏的形成。针对研究区成岩作用影响因素不清的问题,基于储层物性、录井等资料,结合区域地质背景、构造演化史研究,运用铸体薄片、阴极发光、扫描电镜、流体包裹体等实验观察方法,对该区储层成岩作用类型及影响因素进行了研究。结果表明:克深地区巴什基奇克组致密砂岩储层主要经历了压实、压溶、胶结、交代、溶蚀以及破裂作用,现处于中成岩B期;成岩作用主要受构造、沉积以及流体充注等因素共同控制,构造作用为主控因素,沉积环境有补充作用,流体充注影响较小;构造运动宏观上控制着储层物性、沉积成藏环境、埋藏演化以及流体充注等多个过程。该研究对克深地区气藏的有效储层物性下限计算、储层致密史恢复等均具有一定的指导意义。     

粗粒沉积次生孔隙发育模式——以准噶尔盆地西北缘二叠系夏子街组为例

近源扇三角洲粗粒砂砾岩体往往沉积规律复杂,具有块状构造、砾石大小混杂、粒径变化大、泥质杂基含量高、物性整体偏差且横向变化快等特征,导致对该类致密砂砾岩油气富集规律的区带评价及勘探目标的落实难度大。基于井-震一体化研究方法,通过三维地震、铸体薄片、岩石物性及地球化学等资料,对准噶尔盆地西北缘夏子街组沉积相划分、岩石学特征、物性规律、孔隙类型及成岩作用进行分析,认为夏子街组砂砾岩储层成分成熟度及结构成熟度均低,孔隙类型主要为次生溶蚀孔,保留少量残余粒间孔,物性整体较差。利用孔隙度演化定量分析方法,建立了准噶尔盆地西北缘夏子街组粗粒沉积孔隙演化模式。结果表明,准噶尔盆地西北缘夏子街组孔隙的演化先后经历了快速压实、早期胶结、有机酸溶蚀及晚期碳酸盐胶结等4个成岩阶段。在快速压实阶段,强烈的机械压实导致原始孔隙急剧减少,孔隙度由29.8%下降至15.1%;成岩早期形成的黏土、杂基及沸石类胶结物对储集空间造成破坏,孔隙度平均减小6.5%;有机酸溶蚀是对储层物性起关键改善的成岩作用,主要是对沸石类胶结物形成溶蚀,孔隙度由早期胶结后的8.6%增至12.1%,同时溶蚀作用与烃源岩的主要排烃期相吻合,有利于油气的有效充注;成岩晚期随埋深加大,压溶作用增强,硅质及碳酸盐胶结物相继沉淀,使颗粒支撑方式由点—线接触演变为线接触为主,储层物性再次变差,孔隙度损失约3.4%,一系列复杂的成岩作用下演变为现今的致密砂砾岩储层,孔隙度约8.7%。该研究成果可为研究区夏子街组储层预测提供参考。     

川中地区寒武系洗象池组白云岩储层成岩作用及孔隙演化

四川盆地中部寒武系洗象池组是盆地内油气勘探重要的接替领域.通过对川中地区及邻区典型钻井岩心和薄片进行详细观察,结合物性分析,系统研究了该区洗象池组白云岩的储层特征与成岩演化,进一步探讨了储层孔隙演化模式与成岩作用之间的关系.研究结果表明:①川中地区寒武系洗象池组有利储集岩性主要为(残余)颗粒白云岩,其次为粗粉—细晶白云...     

早期碳酸盐胶结作用对恩平凹陷珠江组砂岩孔隙演化模式的影响

珠江口盆地恩平凹陷的碎屑岩储层中存在早期碳酸盐胶结,为分析胶结作用对储层孔隙演化的影响,以便为储层预测提供依据,采用普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、压汞等分析方法,结合岩石物性研究和测井解释结果,分析了该区古近纪珠江组早期碳酸盐胶结砂岩的孔喉特征,发现基底式胶结的钙质砂岩,表现为“悬浮砂”结构,主要为低孔隙度、低渗透率储层;而孔隙式胶结的钙质砂岩,其渗透率一般超过100 mD,平均孔喉半径大于15 μm,为高孔隙度、高渗透率储层。在分析珠江组主要成岩作用类型的基础上,探讨了早期碳酸盐胶结作用对储层孔隙演化模式的影响,发现由于碳酸盐含量的不同,其影响具有双重性：①基底式胶结的钙质砂岩一般坚硬致密,难以被溶蚀改造,孔喉不发育;②孔隙式胶结利于原生孔隙保存和次生孔隙形成,其胶结的钙质砂岩在后期酸性流体溶蚀作用下可以产生特大溶孔,形成高孔、高渗储层。结论认为：该区早期碳酸盐胶结的海相砂岩,抗压实能力较强,在酸性流体作用下具备形成优质储层的潜能。     

四川盆地西北部上二叠统吴家坪组火山碎屑岩孔隙演化特征及有利储集区分布

通过对大量岩心、薄片、扫描电镜、测井及物性等资料的研究,分析了四川盆地西北部上二叠统吴家坪组火山碎屑岩的岩石学特征、孔隙特征、孔隙成岩作用及其演化特征,并在此基础上预测了火山碎屑岩有利储层的分布。吴家坪组火山碎屑岩主要包括凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰质泥岩及凝灰质粉砂岩等,主要分布于吴二段,吴一段、吴三段分布较少。由于受到脱玻化、溶蚀、胶结、交代及压实作用的影响,火山碎屑岩主要发育收缩孔、粒间溶孔、粒内溶孔。在早成岩阶段A期,脱玻化作用促使收缩孔的发育,从而增加了孔隙度;在早成岩阶段B期,胶结作用及压实作用导致孔隙度降低;进入中成岩阶段A期时,交代作用使孔隙度小幅度降低。火山碎屑岩的孔隙整体发育较好,火山碎屑岩储层厚1.3~60.9 m,储层总厚度变化较大,有利储集区主要集中在双鱼石—龙岗西地区,是研究区有利的勘探目标。     

松辽盆地彰武断陷九佛堂组碎屑岩储层特征研究

通过岩心观察、显微镜下常规及铸体薄片鉴定、扫描电镜、X-衍射等分析,对彰武断陷九佛堂组储层成岩作用、孔隙特征及其对储集物性的影响进行了研究。九佛堂组储层成岩作用类型主要有压实作用、胶结作用和溶蚀作用,其成岩作用主要为中成岩阶段A期;黏土矿物成岩作用顺序为黏土包壳—压实作用—早期溶蚀作用—绿泥石—伊利石—次生石英加大—微晶石英—钠长石—方解石—晚期溶蚀作用;孔隙类型主要包括原生孔隙和次生孔隙,次生孔隙包括溶蚀粒间孔隙、超大孔、溶蚀粒内孔隙、铸模孔、裂缝孔;储层主要为一套扇三角洲前缘沉积,岩石类型、黏土含量、成岩作用以及沉积微相是影响优质储层分布的主要因素。     

准噶尔盆地南缘西段白垩系清水河组储层成岩作用及孔隙演化

准噶尔盆地南缘西段白垩系清水河组具有十分优越的油气勘探前景,系统研究其成岩作用特征及孔隙演化过程,明确有利储层发育区,可以为后期油气精细勘探评价提供指导。基于普通薄片、铸体薄片、全岩X衍射、粒度、扫描电镜、碳酸盐胶结物碳氧同位素与流体包裹体分析,综合研究准南西段清水河组成岩特征及其孔隙演化过程,并进一步探讨了不同成岩相间的储层孔隙演化过程差异。研究表明：(1)研究区清水河组储层以砂砾岩为主,岩屑含量高,平均占比65.97%,并以凝灰岩岩屑为主。胶结物主要为方解石。储层平均孔隙度为6.2%,平均渗透率为7.45×10^-3 μm²,整体表现为低孔—低渗型的致密储层,但局部仍有优质储层发育;(2)储层埋藏方式以长期浅埋—晚期快速深埋为特征,并可进一步划分出长期浅埋、构造抬升至近地表、正常深埋和快速深埋4个演化阶段。其中在长期浅埋、构造抬升至近地表、正常深埋阶段储层成岩演化处于早成岩A期,而快速深埋阶段储层处于早成岩B期—中成岩A期;(3)清水河组储层可划分出4种典型成岩相,即强压实相、钙质/铁泥质强胶结相、凝灰质充填—弱溶蚀相和弱压实—孔隙发育相,并以成岩相为约束建立准噶尔盆地南缘清水河组碎屑岩储层孔隙演化模式。弱压实—孔隙发育相为优质储层成岩相类型,其次为凝灰质充填—弱溶蚀相。     

四川盆地元坝_通南巴地区须家河组致密砂岩储层成岩—成藏耦合关系

储层致密期与天然气充注期的关系是致密砂岩气成藏机理及富集规律研究中尚未得到很好解决的关键问题。主要基于对四川盆地元坝_通南巴地区须家河组致密砂岩成岩演化史、天然气充注历史和致密砂岩储层有机_无机水岩相互作用序列的分析,总结了四川盆地元坝_通南巴地区须家河组致密砂岩储层致密化机理,厘定了储层致密期与天然气成藏期的关系。指出早期强的压实作用使储层物性大幅降低及其导致的半封闭_封闭成岩流体系统是致密储层形成的主要原因。后期半封闭_封闭成岩流体系统中,流体流通不畅,溶蚀作用产物迁移受阻,以就地沉淀形成胶结物为主,堵塞溶蚀孔隙和剩余原生孔隙,溶蚀作用越强胶结物含量也越高,从而使储层进一步致密化。须家河组烃源岩生排烃史和储层流体包裹体特征研究表明,天然气的充注发生在中侏罗世_早白垩世,以早白垩世为主。综合储层致密史、天然气充注史和有机_无机水岩相互作用序列分析认为天然气充注时储层已经致密,具有储层先致密天然气后成藏的特征。     

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。     

高邮凹陷阜一段低渗透储层特征及成因分析

利用岩心、薄片和压汞等资料,通过统计、对比等方法得到苏北盆地高邮凹陷阜一段低渗透储层沉积相、岩石学和物性等特征以及储层低渗透的成因。 结果表明：阜一段储层主要为水下分流河道、河口坝砂岩储层,岩石类型以长石砂岩和长石岩屑砂岩为主,储层颗粒细、分选差、胶结物含量高,成分成熟度和结构成熟度低,整体上属于低孔、低渗储层;孔隙类型以粒间溶孔为主,其次为粒内溶孔、铸模孔,次生孔隙为阜一段储层的主要储集空间;沉积作用是导致储层低渗透的最基本因素,机械压实作用和胶结作用是导致储层低渗透的主要原因。 储层早期压实作用强,后期溶蚀作用相对较弱,晚期碳酸盐胶结较为发育,使得储层低渗透特征明显。     

鄂尔多斯盆地代家坪地区延长组8段低孔渗砂岩成岩作用及成岩相

上三叠统延长组长8段砂岩是鄂尔多斯盆地代家坪地区重要的勘探目的层,以长石岩屑细砂岩和岩屑长石细砂岩为主,目前处于中成岩A期,属典型低孔特低渗储层。强烈的成岩作用是储层致密化的主要原因,其中压实作用和碳酸盐岩胶结作用造成储层原生孔隙大量丧失,绿泥石胶结和长石溶蚀对储层物性改善起到了积极作用,碱-酸-碱交替的成岩介质环境变化控制了粘土矿物形成、碳酸盐胶结物沉淀以及长石溶蚀作用。综合多项定性和定量参数,将长8段砂岩划分为5种成岩相类型,定量计算不同成岩相埋藏过程中孔隙演化表明,由沉积作用形成的不同成岩相中砂岩原始组分差异是导致胶结类型和溶蚀程度差异的物质基础,不同成岩相中成岩作用类型及强度是造成砂岩孔隙演化及物性差异的主要原因。优质砂岩储层分布与成岩相密切相关,其中分布于水下分流河道砂体中的弱压实绿泥石胶结相和中压实次生溶蚀相砂岩物性最好,是研究区长8段砂岩储层中最有利的成岩相带。