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。     

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。     

苏北盆地黄桥地区富CO2流体对油气储-盖系统的改造作用

查明富CO₂流体对储-盖系统的改造作用,对于研究CO₂活动与油气成藏效应、CO₂储存和CO₂驱油提高采收率有着重要意义。选取下扬子苏北盆地黄桥地区和句容地区的二叠系龙潭组储层和大隆组盖层组合,分别作为有无CO₂流体活动的对比研究对象。通过薄片观察统计、矿物成分和碳同位素分析,查明了两个地区储层的异同点。黄桥地区储层的自生矿物以石英次生加大边和高岭石充填为主,发育少量片钠铝石,句容地区不发育片钠铝石,且次生石英含量不高;黄桥地区储层孔隙度明显高于句容地区,薄片下观察到大量长石溶蚀孔隙,偶见长石溶蚀孔内生长片钠铝石雏晶,是CO₂与长石发生水岩相互作用的直接证据;黄桥地区和句容地区盖层均为黑色块状泥岩,黄桥地区盖层发育微裂隙,但裂隙均已再充填方解石脉,碳同位素数据表明方解石脉为富CO₂流体活动结果,在句容地区泥岩盖层中未见大量裂隙和矿物脉。综合研究分析表明,富CO₂流体充注引起储层砂岩中长石大量溶蚀,增加了孔隙空间,片钠铝石、次生石英和高岭石自生矿物组合序列沉淀,同时富CO₂流体的连续活动导致泥岩盖层发生方解石沉淀,充填盖层裂缝,有利于提高盖层的封盖能力。     

CO2与砂岩相互作用机理与形成的自生矿物组合

当CO₂以天然方式或人工方式注入到含水砂岩时,成岩流体将转变成弱酸性流体,引起宿主砂岩中不稳定矿物(如碳酸盐、长石)的分解和新矿物的沉淀,进而使砂岩的孔隙度、渗透率和地层水地球化学特征发生改变。CO₂注入砂岩后,仅有少量CO₂溶解于水中以气体形式存在,大部分CO₂以次生矿物形式(如方解石、白云石、菱铁矿等)被“固化”在宿主砂岩中,形成的典型自生矿物组合为:片钠铝石±含铁碳酸盐矿物±其它碳酸盐矿物组合和铁白云石+高岭石+自生石英组合。其中,前一种矿物组合是示踪CO₂运移、聚集的典型自生矿物组合。CO₂与砂岩相互作用机理及形成的自生矿物组合研究不仅拓宽了沉积盆地中流体-岩石相互作用研究领域,揭示了深部流体与浅部储集层之间、浅部烃源岩或其它岩石与附近储集层之间的物质转移,而且为储集砂岩品质评价、CO₂气藏(田)预测、CO₂地下储存等研究提供了基础地质信息。     

CO_2驱油后的矿物捕获——以松辽盆地南部为例

CO2是形成温室效应、导致全球气候变暖的主要气体。利用CO2驱油并将CO2封存于油藏中,成为降低大气中CO2含量的一种有效方法。文中通过研究松辽盆地南部油藏中含片钠铝石砂岩的成岩共生序列和流体包裹体特征,尝试探讨CO2驱油后矿物捕获的可能性。研究表明:含片钠铝石砂岩岩性为细中粒长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩;其成岩共生序列和包裹体特征显示,含片钠铝石砂岩记录了研究区油气注入、构造调整和天然CO2充注驱油3种地质现象,其中,片钠铝石、方解石和铁白云石等形成于CO2充注驱油后的固碳矿物,进一步证明利用CO2驱油并进行地质封存的方案是可行的。     

松辽盆地南部幔源CO2与油气充注时序-来自含片钠铝石砂岩的证据

沉积盆地中幔源CO₂的充注时间是进行CO₂-砂岩相互作用以及CO₂-原油相互作用研究的基础。一般将CO₂气藏附近火山岩的喷发年龄视为幔源CO₂的充注时间,但是,这一思路明显不适合于具有多期火山活动的含油气盆地。通过成岩共生序列和流体包裹体的系统研究,在松辽盆地南部含片钠铝石砂岩中解读出两期油气和一期CO₂充注记录,其中,第一期和第二期油气充注记录主要以液烃包裹体和气液烃包裹体形式赋存于自生矿物和碎屑矿物的裂隙中,幔源CO₂充注的记录为片钠铝石自生矿物和赋存于碎屑矿物裂隙中的含CO₂包裹体,幔源CO₂的充注略晚于第二期油气充注或与其大致同时。根据含片钠铝石砂岩的成岩共生序列和流体包裹体研究,结合已有的油气成藏时间和构造裂缝发育时间判断,松辽盆地南部形成片钠铝石的幔源CO₂的充注时间可能为白垩纪末(明水期末)-古近纪。     

松辽盆地孤店二氧化碳气田片钠铝石的特征及成因

松辽盆地孤店二氧化碳气田储集砂岩中含有大量片钠铝石,根据其特征可以查明注入CO₂气形成的自生矿物与CO₂成因之间的联系。利用偏光显微镜、扫描电镜、X-射线衍射分析仪和MAT251稳定同位素质谱仪,详细描述了片钠铝石的形貌、产状和成分,确定了含片钠铝石砂岩的成岩共生序列和形成片钠铝石的CO₂的成因。注入CO₂气前形成的自生矿物组合主要为次生加大石英、高岭石和伊利石,注入CO₂气后形成的自生矿物组合主要为片钠铝石和铁白云石。其中,片钠铝石呈板柱状、束状、放射状、菊花状、杂乱毛发状集合体,主要作为胶结物产于碎屑岩碎屑颗粒间的孔隙中,少量交代长石、石英等碎屑。INCA能谱测试表明组成片钠铝石的主要元素为氧、钠、铝、碳。片钠铝石的δ¹³C值为-1.9‰~+0.3‰,与片钠铝石平衡的δ¹³C_CO2为-8.7‰~-6.9‰,与孤店CO₂气田中CO₂气的δ¹³C_CO2值(-9.76‰~-5.74‰)接近。由于含片钠铝石砂岩与CO₂气的分布都受控于深大断裂和玄武岩,CO₂气和形成片钠铝石的CO₂绝大部分属于幔源-岩浆型。     

金湖凹陷阜宁组砂岩中片钠铝石特征及对物性的影响

苏北金湖凹陷阜宁组砂岩储层中的胶结物为片钠铝石。本文对片钠铝石的产状、分布、成因与成岩阶段的关系及其对储层物性的影响进行了探讨，指出在油田开发期在防止片钠铝石在酸化过程中以Ａｌ（ＯＨ）３形式沉淀，造成油层损害。     

致密砂岩有效储层形成的控制因素

在大面积分布的致密砂岩气藏中,通常局部发育相对优质的有效储层。在对比分析四川盆地广安须家河组气藏及鄂尔多斯盆地苏里格石盒子组八段和山西组一段气藏基础上,主要从沉积分异和成岩作用2方面研究了有效储层形成的控制因素,得出以下认识：物源体系和水动力环境差异造成的沉积非均质性强烈影响成岩作用,是有效储层形成的基础,高能复合水道中的“粗岩相”利于有效储层的形成;压实作用和胶结作用是砂岩致密化的主要机制,以粗粒级的石英颗粒为主的砂（砾）岩,利于原生孔隙的保存,并作为后期成岩流体运移的通道,但在煤系地层酸性成岩环境中,较纯的石英砂岩容易发生石英次生加大,从而显著降低了砂（砾）岩的孔隙度;自生黏土矿物可能会降低储层渗透率,但自生黏土矿物环边能阻止石英次生加大而保存原生孔隙;溶蚀作用是改善储层质量的主要机制,受长石等易溶矿物的分布、成岩流体性质和流体通道的共同控制。     

莺歌海盆地X10区块黄流组储层特征及成因研究

本文综合利用常规物性测试、岩石薄片鉴定、重矿物分析、X衍射分析、扫描电镜等实验方法,对莺歌海盆地X10区块黄流组储层进行系统研究,结果表明：（1）储层主要为细-中粒长石岩屑砂岩,填隙物主要为沉积过程的泥质和成岩过程形成的碳酸盐胶结物;（2）储层物性主要为低孔低渗,成岩过程中强压实作用和大量自生矿物形成是造成储层物性变差的主要原因。     

鄂尔多斯盆地东部地区太原组储层黏土矿物特征及成因

鄂尔多斯盆地东部地区太原组储层为典型的致密砂岩储层,其黏土矿物含量高,对储层评价和天然 气勘探均具有重要影响。 在岩相学和地球化学分析的基础上,对研究区储层黏土矿物特征及成因进行了 研究。 结果表明：研究区太原组储层黏土矿物主要为伊利石和高岭石,二者均表现出蚀变成因特征;伊利 石具有高 Al₂O₃ 和 K₂O 含量及低 FeO 和 MgO 含量的特征,高岭石的 Al₂O₃ 含量明显高于典型高岭石的 Al₂O₃ 含量;伊利石和高岭石 Sr/Ba 值均小于 1,都表现为 LREE 富集、HREE 亏损,REE 配分模式表现为 “右倾型”,具有一定的 δ Eu 和 δ Ce 异常特征。 岩相学产状及其地球化学成分研究表明,伊利石和高岭 石均为热水蚀变形成的自生黏土矿物。 结合上古生界构造埋藏史和自生成岩矿物序列分析认为,热水蚀 变成岩作用源于早白垩世鄂尔多斯盆地发生的热异常事件;煤系烃源岩热演化所形成的含烃流体进入 太原组储层砂岩,引发热水蚀变作用,形成大量伊利石和高岭石等自生矿物。     

深层砂岩储层成岩作用差异性及与储层质量的关系——以准噶尔盆地中部征沙村地区侏罗系为例

为认识深层碎屑岩储层质量的控制因素及有效储层分布规律,以准噶尔盆地中部征沙村地区下侏罗统三工河组砂岩储层为例,利用岩心样品的铸体薄片、扫描电镜、碳氧同位素、X?射线衍射及常规物性测试手段,研究了储层岩石学和成岩作用特征,讨论了成岩作用对不同类型储集岩石相的影响,并建立了岩石相—沉积微相的联系。结果表明：研究区三工河组砂岩成分成熟度低,主要为长石岩屑砂岩,自生矿物包括碳酸盐、自生黏土、硬石膏及硅质等;总体为低—特低孔渗性储层,非均质性强。依据岩石学组构和成岩作用差异,可将储集砂岩主要划分为极细—细粒富塑性颗粒砂岩、方解石胶结砂岩和中—细粒贫塑性颗粒砂岩。不同岩石相经历了差异性成岩作用：其中富塑性颗粒砂岩表现为强压实、弱胶结和弱溶蚀特征;方解石胶结砂岩则表现为强胶结、弱压实和弱溶蚀特征,二者均在成岩阶段早期致密化;贫塑性颗粒砂岩表现为中等压实、弱—中等胶结、强溶蚀。成岩阶段早期压实作用和胶结作用程度低,不但能保留原生孔隙,亦能遭受后期深埋阶段的酸性流体改造,形成深层物性较好的有效储集岩。不同岩石相的分布总体受沉积微相控制,物性最佳的贫塑性颗粒砂岩主要分布在分流河道中下部或河口坝中上部,这种分布模式将为寻找深层有效储层提供指导。     

鄂尔多斯盆地长7段致密储层主要黏土矿物特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地延长组长7段致密储层表现为强压实、强胶结的致密化特征,其中伊利石、绿泥石等黏土矿物的大量存在是导致储层致密的重要原因。通过铸体薄片、扫描电镜、XRD等测试资料结合沉积、成岩环境分析,研究了长7段致密砂岩储层主要黏土矿物的微观赋存状态,并刻画了宏观分布特征,在此基础上探讨了其形成机理及对储层的影响。结果表明,长7段致密储层黏土矿物中伊利石含量最高,占黏土矿物总量的近60%,其次为绿泥石,占总量的30%以上,高岭石含量较低;受物源区母岩特征、砂岩成因类型、沉积环境、成岩流体性质等因素影响,各种黏土矿物平面分布具有差异性,陇东地区伊利石含量特别高,陕北地区绿泥石和高岭石含量相对较高;黏土矿物对陕北地区长7段致密砂岩最显著的影响表现为绿泥石膜对原生孔隙的保护及高岭石对孔隙的充填;而对陇东地区长7段致密砂岩最显著的影响则表现为伊利石对原生孔隙的普遍充填分割。沉积环境和原生孔隙条件的差异及自生黏土矿物形成过程中物质、流体复杂作用造成现今不同地区长7段致密储层孔隙发育特征的差异,并对开发特征产生影响。     

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。     

鄂尔多斯盆地镇北地区长8油层组自生绿泥石对储层物性的影响

自生绿泥石是砂岩储层中常见的成岩矿物,对储层物性具有重要影响。通过普通薄片、铸体薄片及扫描电镜观察,对鄂尔多斯盆地镇北地区长8油层组砂岩储层中自生绿泥石的形成机制及其对储层物性的影响进行了深入研究。研究表明:①该区自生绿泥石主要以黏土膜和玫瑰花状2种形式产出,黏土膜内层的颗粒黏土包膜自同沉积时期开始形成,转变为自生绿泥石后,黏土膜外层的孔隙衬里绿泥石于中成岩期呈叶状或针状垂直于内层包膜向孔隙方向生长;玫瑰花状绿泥石于晚成岩期在较大孔隙内形成。②自生绿泥石对储层物性的影响表现在2个方面:一方面自生绿泥石可通过改变孔隙微区环境及占据颗粒表面空间,阻止自生石英在碎屑石英表面成核来抑制石英次生加大,从而保存原生孔隙;另一方面自生绿泥石在保存原生孔隙的同时,占据了喉道空间,使砂岩储层的渗透性降低,其含量与渗透率呈负相关性。     

永安镇油田沙四段自生粘土矿物及其对储层特性的影响

通过对永安镇油田沙四段砂岩储层中6口井的薄片、电镜及X衍射分析,研究了该储层中自生粘土矿物的分布产状、构成因素和成岩特征。根据自生粘土矿物在孔隙壁和孔隙喉道中的位置及分布状态,可将其分为孔隙分散粘土、孔隙衬边粘土和孔隙桥接粘土3种。研究区内自生粘土矿物的成岩相可划分为早成岩A期、B期及晚成岩A期和B+C期。在4个不同的成岩时期,自生粘土矿物的组合形式也不同。其垂向演化可以划分为3个带,即浆脱石带、I/S混层带和伊利石带。不同的转化带,自生粘土矿物的分布产状也不同,其中孔隙桥接粘土对孔隙度和渗透率影响最大。自生粘土矿物的存在,既可导致微粒的迁移,吸收或释放某些阳离子形成不溶沉淀物,堵塞孔隙喉道,改变储层孔隙结构,又可影响测井结果。为了减少自生粘土矿物对储层特性和测井结果的影响,文中提出了一些保护油层的措施。     

莺歌海盆地乐东地区中深层储层发育特征及成因机理

为研究莺歌海盆地乐东地区中深层储层发育特征及成因机理,开展了岩石铸体薄片分析、扫描电镜观察、常规物性测试、压汞实验,并结合测井和测试资料、区域埋藏史、油气充注期次、超压成因资料,对其储层低渗成因及“甜点”储层发育机理进行了系统研究。结果表明：①乐东地区中深层储层砂岩以长石岩屑砂岩为主,砂岩成熟度较低。次生溶蚀孔隙发育,孔隙结构以大—中孔细喉型为主,储层物性以低孔低渗、特低孔特低渗型为主。②中深层储层经历了强压实作用,岩石中塑性矿物含量较高,抗压实能力弱,胶结物含量高,晚期形成的超压对储层保护作用有限,共同导致了储层渗透性较低。③“甜点”储层发育主要得益于溶蚀作用产生大量次生溶孔,且溶蚀流体主要为烃类充注携带的有机酸,构造作用以及温压环境对于储层物性的改善也均起到一定的建设性作用。该研究成果为莺歌海盆地中深层寻找次生孔隙发育带具有借鉴意义。     

川西坳陷须二段次生石英形成机理及其对储集层物性的影响

次生石英胶结物是影响川西坳陷三叠系须家河组二段储集层物性的重要自生矿物,为明确其形成机理,寻找相对优质储集层,运用铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、包裹体测温、石英氧同位素等实验分析,对须二段砂岩中次生石英的硅质来源及其对储集层的影响进行了研究。研究区须二段砂岩次生石英可分为3期,早期大气淡水和有机酸参与下,钾长石和酸性斜长石溶蚀生成硅质,是成岩早期和成岩中期次生石英形成的主要原因;砂岩中压实压溶作用和黏土矿物转化生成硅质,是成岩中—晚期较高温度下次生石英生成的重要原因。早期次生石英虽然占据了部分孔隙,但可以通过提高岩石的机械强度,抑制压实作用,有利于原生孔隙的保存;而中—晚期次生石英由于形成时间较晚,大部分为溶蚀作用和压溶作用的产物,占据了溶蚀孔隙和原生孔隙,是储集层致密化的重要因素。