准噶尔盆地西北缘下二叠统油气储层中火山物质蚀变及控制因素

通过岩心分析、显微镜下观察（常规、铸体薄片和扫描电镜）、岩石地球化学分析测试等技术手段,以准噶尔盆地西北缘下二叠统油气储层为实例,研究了火山岩、火山碎屑岩和火山岩屑质砂砾岩中的火山玻璃、火山碎屑、长石以及辉石、角闪石等火山物质的低温-埋藏蚀变作用。镜下观察发现,在含火山物质油气储层中,常见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、钠长石和自生的石英。结合共生关系、元素组成和元素迁移,分析了自生矿物的微观特征和成因,建立了火山物质蚀变的成岩演化序列,可以概括为：①火山玻璃水化—蒙脱石化—沸石化及各种沸石的转化——钠长石化;②铁镁矿物影响的绿泥石化;③长石蚀变向绿泥石和方解石转化,后期发生钠长石化。在研究区,火山物质的蚀变和自生矿物的析出与中-基性的母岩物质组成密切相关,并受地层温度、压力、孔隙水的化学性质控制。研究火山物质蚀变的产物、蚀变过程及控制因素,能够明确含火山物质的油气储层质量差异机理,为优质储层预测提供科学的依据。     

鄂尔多斯盆地姬塬地区上三叠统延长组长8油层组成岩作用研究

利用铸体薄片、阴极发光和扫描电镜等分析方法,对姬塬地区延长组长8油层组砂岩的岩石学特征、成岩作用、自生矿物、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岩屑砂岩和岩屑长石砂岩;主要自生矿物为高岭石、绿泥石、伊利石、方解石、石英和钠长石等．其中高岭石的含量反映了次生孔隙的发育程度,绿泥石和硅质表现为对储层原生孔隙具有很好的保存作用：而伊利石对储层的影响是负面的;早期形成的自生方解石对储层物性有利,而晚期形成的大量方解石胶结孔隙度使储层物性降低。     

四川盆地简阳地区二叠系火山碎屑岩储层特征与成岩演化

火山碎屑岩油气藏作为重要的非常规油气藏,对油气增储上产具有重要的意义。通过岩心观察,综合薄片鉴定、QEMSCAN扫描、X射线衍射、物性分析、包裹体测温及碳氧同位素分析等资料,系统分析了四川盆地简阳地区二叠系火山碎屑岩储层特征及其成岩演化过程。研究结果表明：(1)简阳地区二叠系火山碎屑岩储层岩石类型主要包括火山角砾熔岩、凝灰熔岩和熔结火山角砾岩,整体物性都较好,孔隙度为0.78%～32.00%,平均为16.67%,渗透率为0.001～2.680 mD,平均为0.125 mD,属于高孔低渗储层,储集空间以次生孔隙和裂缝为主,包括脱玻化孔、基质溶蚀孔及溶蚀缝等类型。(2)研究区发育多种成岩作用,主要有熔结、压实、脱玻化、胶结及溶蚀作用等。(3)研究区经历了同生成岩、表生成岩与埋藏成岩3个阶段,成岩演化受深部热液、大气淡水及有机酸流体的共同影响,一方面流体活动造成热液矿物或碳酸盐胶结物的沉淀对储层物性起破坏性作用;另一方面热液流体促进油气运移,酸性流体的溶蚀改造作用对储层孔隙发育起建设性作用。     

准噶尔盆地环玛湖凹陷二叠系砂砾岩储层沸石类胶结物的形成及石油地质意义

准噶尔盆地环玛湖凹陷二叠系砂砾岩储层中广泛发育沸石类胶结物。X射线衍射、铸体薄片、扫描电镜、包裹体测温和能谱分析等分析结果表明,研究区沸石类胶结物中浊沸石最为发育,其次为片沸石,方沸石含量较低,其形成条件为富含Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺的弱碱性还原环境。研究区沸石矿物的晶型较为完整,罕见方沸石与片沸石、浊沸石共生,也没有发生方沸石向片沸石和浊沸石转化的现象,表明沸石矿物是在成岩阶段从孔隙水中自形结晶形成;方沸石形成于早成岩阶段A期,其形成温度较低,为60~70℃,片沸石和浊沸石形成于早成岩阶段B期,片沸石形成温度为90~100℃,浊沸石形成温度为100~110℃。岩石学及矿物学特征表明,研究区沸石类胶结物更易发育于杂基含量较低、分选和磨圆度较好、原生孔隙发育、孔隙水易于流动的扇三角洲前缘水下分流河道砂砾岩中。早期形成的方沸石易发生溶蚀但其含量较低,片沸石和浊沸石形成时间较晚,更接近油气充注时期,且稳定性较高,一般很难发生强烈溶蚀,因此研究区沸石的溶蚀作用对储层的储集性能改善不大。研究区压实作用强烈,适度含量的沸石类胶结物可有效抵御砂砾岩储层的压实作用,保留良好的剩余粒间孔及连通的孔隙喉道,为后期酸性流体的进入提供必要的空间基础,有利于溶蚀作用;大量沸石胶结会破坏砂砾岩原有的储集空间,堵塞孔隙喉道,阻碍后期酸性流体的进入,使储层孔隙度和渗透率大幅度降低,因而不利于储层的改善。     

黄骅坳陷沧东凹陷孔二段细粒沉积岩中方沸石的发现及其地质意义

通过大量岩石薄片鉴定和X射线衍射全岩分析,首次在黄骅坳陷沧东凹陷孔二段细粒沉积岩和致密砂岩夹层中发现大量自生方沸石。方沸石在显微镜下表现为以纹层状富集为主,局部呈泥—微晶分散状分布,少量呈粉晶或连晶胶结物充填粒间孔隙、粒内孔隙、裂缝及液化脉;宏观上表现为与黏土矿物关系密切,矿物含量此消彼长。这种赋存特征间接指明了方沸石早成岩期非火山物质成因的特点,与该区细粒沉积岩中缺少火山物质相吻合。作为碱性成岩环境下析出的自生矿物,方沸石的富集产出可指示盐碱性的沉积水体环境。同时,其早期胶结可抑制压实作用,保存部分孔隙空间,并在后期易与有机酸发生反应,局部溶蚀形成次生孔隙,对致密储层储集性能的改善具有十分重要的意义。     

准噶尔盆地中拐-西北缘地区二叠系沸石胶结物分布与控制因素

准噶尔盆地中拐-西北缘地区深层二叠系碎屑岩中普遍发育沸石类胶结物,主要有浊沸石、片沸石及方沸石。成岩后期由于烃源岩热演化及大气淡水作用导致成岩介质环境由碱性环境部分转化为酸性环境,形成沸石次生孔隙发育带,这对在二叠系深层碎屑岩中寻找有利储集体意义重大。通过对该区120余口井1400多片铸体薄片分析,结合岩心、扫描电镜、电子探针、黏土矿物及物源区母岩性质等综合研究,认为:①3类沸石胶结物在时空上呈规律性发育。横向上从盆缘向盆内,沸石成带分布,依次发育片沸石、方沸石和浊沸石;纵向从下至上,浊沸石胶结程度减弱,方沸石胶结程度增强。②母岩成分的差异是形成不同沸石矿物的物质基础。在碱性成岩环境中,富中基性火山岩屑的碎屑岩,易形成以浊沸石为主的沸石胶结物;富中酸性、酸性火山岩屑的碎屑岩,易形成以方沸石为主的沸石胶结物。③在同一性质岩屑组成的情况下,成岩流体性质决定了沸石的纵横向分布特征。湖盆中心pH值高、盐度高及钙离子富集,易形成浊沸石胶结;湖盆边缘pH值降低、盐度降低及钙离子富集程度减少,易形成方沸石、片沸石胶结。通过对各类沸石胶结物分布特征及形成条件研究,提出了中拐-西北缘地区碎屑岩沸石胶结物的发育规律,这对认识中拐-西北缘地区碎屑岩岩矿特征、成岩环境及寻找沸石溶蚀孔型储层有重要指导意义。     

川西前陆盆地中段须家河组二段储层储集空间特征及演化

川西前陆盆地中段上三叠统须家河组二段（须二段）储层普遍为超致密储层。通过显微镜下观察、阴极发光分析、扫描电镜分析等发现,储集空间以各类次生孔隙为主,微裂缝和少量残余原生孔隙次之。储集空间的发育受控于复杂而强烈的成岩变化,早期绿泥石的形成、多期次的溶蚀作用、与不整合相关的差异压实作用对储集空间发育起建设性控制作用。根据储层成岩矿物形成的时间及对孔隙度破坏以及次生孔隙形成的定量统计表明,目前该区砂岩已达到中成岩B期,储集空间主要经历了早成岩阶段压实作用对原生孔隙的破坏,中成岩阶段A期油气大量进入储层时酸性水溶蚀形成次生孔隙,以及其后成岩阶段中碳酸盐胶结和硅质胶结对次生孔隙的破坏3个阶段。     

碱性环境成岩作用及其对储集层质量的影响——以准噶尔盆地西北缘中—下二叠统碎屑岩储集层为例

根据铸体薄片、扫描电镜、电子探针、X射线衍射、岩石物性等资料,详细研究了准噶尔盆地西北缘中—下二叠统碎屑岩岩石学特征、成岩作用,在此基础上探讨碱性环境成岩作用对储集层储集性能的影响。结果表明：中—下二叠统广泛发育碱性环境成岩作用,包括火山碎屑水解、火山碎屑钠长石化、沸石类矿物形成、绿泥石形成等。碱性环境下发育多种伴生孔隙：火山碎屑碱性溶孔、钠长石化伴生孔、黏土矿物晶间微孔。碱性环境成岩作用对中—下二叠统碎屑岩储集层影响主要有：碱性流体造成储集层流体压实效应强,即碱性流体下储集层压实率高,对原生孔隙保存不利;碱性环境成岩作用下储集层自生矿物含量高,局部胶结减孔量大;碱性流体溶蚀增孔效率高,火山岩屑的碱性溶蚀孔隙可以成为重要的储集空间。     

鄂尔多斯盆地富县探区上三叠统延长组二段储层成岩作用及成岩相

鄂尔多斯盆地富县探区上三叠统延长组具有多层系、多套生储盖组合特点,是该盆地重要的天然气产层,但目前该区忽略了成岩作用对储集层影响的研究。通过铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、阴极发光等分析手段并结合本区沉积微相特征,研究储层成岩作用并寻找出有利成岩相带,确定相对优质储层的分布规律。结果表明:(1)多种成岩作用对储层砂岩物性造成强烈影响,其中早成岩阶段的压实作用、压溶作用和晚成岩阶段铁方解石的胶结作用是造成低孔隙、低渗透储层的主要因素;(2)长二段储集砂岩主要处于中成岩阶段A期,少部分处于中成岩阶段B期,砂岩主要成岩序列为压实作用→绿泥石胶结→大气水淋滤、长石强烈溶蚀溶解→次生孔隙形成→自生高岭石→自生石英→烃类侵位→晚期铁方解石、铁白云石交代胶结;(3)长二段砂体可划分5个成岩相带,其中弱压实—石英加大较弱—绿泥石薄膜—溶蚀成岩相砂岩储层物性最好,储集空间主要以长石溶孔、粒间孔和岩屑溶孔的组合形式出现,孔隙间的连通性良好,为储层发育的优势成岩相带。     

白豹-坪庄地区长63储层有利区块预测

根据铸体薄片、扫描电镜、岩心、测井等资料研究结果,长63储层经历了复杂的成岩作用,储层物性差,属于中低孔特低渗储层,储集空间以剩余粒间孔和溶蚀孔为主,成分成熟度低,结构成熟度中等一较高。储层质量受到沉积微相和成岩作用的双重控制．沉积微相控制着储层原生孔隙的发育,成岩作用控制着次生孔隙的发育,三角洲前缘水下分流河道水动力条件较强,沉积的碎屑物粒度相对较粗,分选好,是最有利于储层发育的沉积微相;长石溶蚀成岩相以长石溶孔发育为主要特征,长石沿解理面溶蚀强烈,次生孔隙发育,储层物性显著变好,是该区最有利的成岩相;碳酸盐胶结物溶蚀成岩相较长石溶蚀成岩相溶蚀程度低,孔隙中的铁方解石、铁白云石胶结增多,物性相对较好,是该区较有利的成岩相;绿泥石衬垫式胶结成岩相以绿泥石衬垫式充填孔隙为主要特征,胶结作用相对较弱,孔隙类型以剩余粒间孔隙为主,储层孔渗性较好,也是该区较有利的成岩相。根据沉积微相和成岩相,三角洲前缘水下分流河道和长石溶蚀成岩相、碳酸盐胶结物溶蚀成岩相以及绿泥石衬垫式胶结成岩相的叠置发育区即为该区储层有利区块。     

玛东地区下乌尔禾组储集层成岩作用与成岩相

基于大量岩心、岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜及X射线衍射等资料分析认为,玛东地区中二叠统下乌尔禾组储集层的成岩作用有压实作用、胶结作用、溶蚀作用等,其中压实作用和胶结作用使该区储集层物性变差,而溶蚀作用,尤其是长石和浊沸石的溶蚀,使储集层物性得到改善。综合分析成岩作用类型和演化序列,认为研究区下乌尔禾组储集层的成岩演化主体处于中成岩阶段A期,部分埋藏较深的储集岩处于中成岩阶段B期或晚成岩阶段A期。根据成岩作用、胶结物含量及孔隙类型,将下乌尔禾组储集层划分为贫泥中粗砂—细砾岩弱压实成岩相、少量方沸石—浊沸石胶结中粗砂—砾岩溶蚀成岩相、含泥砂砾岩钙质胶结成岩相、方沸石—浊沸石胶结砂砾岩弱溶蚀成岩相、白云质砂砾岩硅质—钠长石胶结成岩相和富泥砂砾岩片沸石胶结成岩相。其中最有利的成岩相是贫泥中粗砂—细砾岩弱压实成岩相,其次是少量方沸石—浊沸石胶结中粗砂—砾岩溶蚀成岩相,而富泥砂砾岩片沸石胶结成岩相物性最差,是最为不利的成岩相。     

克拉玛依二叠系粗碎屑储集体中自生沸石的析出与孔隙演化

二叠系乌尔禾组粗碎屑储集体中自生沸石的析出与原始物质组成(中性、基性火山岩以及凝灰质碎屑岩岩屑、斜长石,总含量达70—100％)有关。并受地层孔隙水的化学性质、组分、温度和压力等因素的支配,形成了片沸石、方沸石和纳沸石(?)。 沸石的析出与溶解,直接影响储集层孔隙的演化。因此认为: 1.早期成岩阶段 在相对封闭的系统内,原始物质成分与地层水发生反应形成含水沸石成岩矿物相。沸石作为胶结物及交代物充填在粒间孔隙中,并交代了一些矿物、碎屑及粘土杂基,导致了岩石原始孔隙度和渗透率的急剧降低。 2.晚期成岩阶段 随着埋藏深度的增加和温度的提高,或岩层产生的断裂和节理破坏了液体压力与岩石负载压力的平衡;或因邻近油源岩有机质热演化过程中释放出CO_2形成碳酸水降低了孔隙液的PH值以及地层水离子浓度的改变引起沸石矿物的不稳定。在脱水作用、溶解作用的同时,伴随着次生孔隙的产生,提高了储层的孔隙性。沸石矿物组合可以作为寻找次生孔隙发育带的岩矿标志。 3.垂向上 沸石矿物大致可以分为两个带。方沸石、钠沸石(?)出现深度比片沸石要浅些。已证实,沸石带是次生孔隙发育带。现今的一些产油层主要聚集在方沸石带和钠沸石带内。 4.沿克—乌断裂边缘的火山碎屑岩及火山质为主的粗碎屑岩中研究沸石的分布规律,对预测油气藏的层位和深度是有重要意义的。     

欢喜岭油田杜家台油层成岩作用及孔隙特征

杜家台油层碎屑岩地层经历了强烈的压实作用和胶结作用、复杂的交代作用及溶解作用;胶结作用是降低孔渗性能的主要因素．方解石类、高岭石、绿泥石等成岩矿物的大量析出与次生孔隙发育密切相关;溶解作用使碎屑岩产生粒间溶孔、溶缝、溶蚀填隙物内孔隙和铸模孔等次生孔隙。从早成岩B期到晚成岩A期．有机质成熟过程、粘土矿物转化、烃类热化学反应造成的酸性地层水介质．使杜家台油层碎屑岩储层在不同层段发育次生孔隙发育带,这些次生孔隙发育层段是油气勘探的重点层段。     

准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡百口泉组砂砾岩储层成岩作用及对储集性能的影响

砂砾岩作为重要油气储层类型之一,以非均质性显著、易受成岩作用影响为特征,因而分析其成岩作用及对储集性能的影响是储层研究的关键。文章在准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷地区,以最近勘探取得重大突破的西斜坡艾湖油田下三叠统百口泉组（T₁b）缓坡扇三角洲砂砾岩储层为例,研究了成岩作用类型及对储集能力的影响。结果表明,研究区砂砾岩主要发育了四种成岩作用类型：压实、交代（碎屑长石的钠长石化和蒙皂石的伊利石化）、溶蚀（钾长石和方解石等）和胶结（方解石、高岭石和少量绿泥石）。它们对储集性能的影响差异显著。压实作用显著破坏了颗粒间的原生孔隙,降低了储层物性;矿物交代总体对储层物性影响有限;相比而言,在断裂沟通含烃流体促进下,钾长石等矿物的溶解在扇三角洲前缘的水下河道与颗粒流沉积等具有较好初始物性的砂砾岩,形成了次生孔隙发育带,显著改善了砂砾岩的储集性能;胶结作用不利于砂砾岩成岩中晚期孔隙的保存,特别是高岭石和方解石的局部富集导致了低渗透层的形成。据此,发现研究区不同段的储层发育有明显差异,由下至上百一段在油源断裂附近发育优质储层;百二段在油源断裂的上倾位置发育优质-较好储层;而百三段研究区储层几乎不发育。     

超压封存箱内碱性成岩作用的发现——以车66扇体为例

对车镇凹陷车66井区深部储层岩石学研究发现,石英溶蚀显著、碳酸盐矿物稳定赋存,揭示了砂砾岩体超压封存箱内处于典型的碱性成岩环境。石英溶蚀型孔隙占储层总孔隙的50%左右,其形成机制分为三步:碱性环境的塑造、石英矿物的溶蚀、黏土矿物间的转化。超压封存箱内的碱性成岩环境对储层的影响具有两面性:一是形成石英溶蚀孔隙,对储集性起建设作用;二是易于沉淀大量方解石胶结物,充填部分微裂缝和次生孔隙,起破坏性作用。粒缘缝和构造缝组成的裂缝系统作为早期超压释放和水-岩作用的流体通道,改善了深部储层的储集物性,利于油气运聚,促使处于高压封存箱内的车66沙三下砂砾岩储层成为优质储层。     

准噶尔盆地阜东斜坡区侏罗系三工河组碎屑岩成岩作用及孔隙演化

通过岩心观察、薄片鉴定和扫描电镜等技术手段,研究了准噶尔盆地阜东斜坡区三工河组碎屑岩储层的成岩作用及其对储层物性的影响,并分析了储层孔隙的演化形态。研究表明,三工河组储层成岩作用主要包括压实作用、胶结作用和溶蚀作用,压实作用和胶结作用造成岩石储层孔隙的损失分别在50%~80%和10%~30%之间,对储层物性起破坏作用,溶蚀作用形成的次生孔隙和微裂缝是重要的油气储集空间和渗流通道,起到改善储层物性的作用。综合成岩作用、古温度和自生矿物等标志特征,将研究区储层成岩阶段划分为早成岩阶段(A期、B期)和中成岩阶段(A期、B期)。在早成岩阶段,储层孔隙以原生孔隙为主,在中成岩阶段A期,次生孔隙开始发育,并在中成岩阶段B期达到最大值,然后又逐渐减少。     

四川盆地卧新双地区须家河组储层发育特征

通过铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射及常规物性资料,对卧新双地区须家河组储层的岩石类型、成岩作用特征及储集空间类型进行了研究,并分析了不同成岩作用对储层的影响。结果表明：卧新双地区须家河组储层主要为一套长石岩屑砂岩和岩屑砂岩,具有结构成熟度中等偏高、成分成熟度低的近源快速堆积特点;储层经历了压实-压溶、胶结、溶蚀、交代、破裂和自生矿物充填等成岩作用改造,其中强烈的压实-压溶、方解石胶结和自生矿物充填等作用是导致储层孔渗性变差和致密化的主要原因,绿泥石环边胶结是部分原生粒间孔得以保存的主要原因,溶蚀作用在一定程度上改善了储集性能．破裂作用则更有效地沟通了原生和次生孔隙,极大地提高了储层渗透性。卧新双地区须家河组主要发育特低孔、超低渗裂缝-孔隙型储层,储层孔隙度和渗透率总体相关性较差,但随着孔隙度的升高,孔渗相关性逐渐变好,具有良好的油气成藏条件和一定的勘探开发潜力。     

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。     

准噶尔盆地储层中方沸石的溶蚀作用

大量铸体薄片镜下观察表明,准噶尔盆地夏子街-玛湖西斜坡储层的储集空间主要为方沸石、方解石及菱铁矿溶蚀后形成的孔隙,其中以方沸石溶孔为主.方沸石溶孔主要发育于三叠系下克拉玛依组的中段、下段和百口泉组,最高面孔率可达6.0%.方沸石的溶蚀作用发生于晚成岩阶段,纵向上随着埋深加大,其溶蚀作用有所增强.由北向南方沸石溶蚀形成的孔隙呈现出发育带-较发育带-不发育带的趋势.这些以方沸石溶蚀作用为主导的次生溶孔的形成,大大改善了该区储层的物性.     

克拉玛依油田中拐-五八区佳木河组火山岩储集层特征

克拉玛依油田中拐-五八区佳木河组火山岩储集层岩类复杂,有火山碎屑岩、熔岩等;火山碎屑岩主要为凝灰岩、沉凝灰岩和火山角砾岩;熔岩类主要为安山岩和玄武岩.火山碎屑岩以晶屑、岩屑内溶蚀孔和火山灰脱玻化孔为主,主要发育在凝灰岩和火山角砾岩中;熔岩以半充填或未充填气孔和冷凝收缩缝为主,主要发育在安山岩和流纹岩中.火山岩储集性质总体差-很差,熔岩和火山碎屑岩中由于绿泥石、沸石和方解石等矿物的充填,破坏了在冷却成岩阶段中形成的原生储集空间,后期虽然受地表水的淋滤和地下酸性流体溶蚀,在一定程度上改善了储集层质量,但是整体溶蚀作用不强且不普遍,主要发生在与不整合面有关的佳木河组上亚组中酸性火山岩中.后期裂缝对火山岩的储集性能的改造作用较强.