长石与流体相互作用的模拟实验研究

针对斜长石在不同环境下的水岩相互作用实验进行了分析,应用实验地球化学方法,通过控制物理、化学条件对长石与流体相互作用进行了模拟实验研究,并结合东营凹陷的实际情况对实验结果进行讨论和验证。实验结果表明：高温条件下,斜长石在酸性条件下形成了伊蒙混层矿物、绿泥石和伊利石;在弱酸条件下（反应开始时）,斜长石溶蚀形成了片状伊蒙混层矿物;斜长石在酸性和中性条件下的溶蚀机制不同;在酸性条件下（pH=5.5）,斜长石溶蚀形成黏土矿物的序列为：斜长石-勃姆石-伊蒙混层、高岭石-伊利石、绿泥石。研究不同条件下长石与流体的相互作用,对东营凹陷碎屑岩储层的物性预测具有重要指导意义。     

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。     

东营凹陷沙河街组不同砂体类型储层敏感性

在对东营凹陷王家岗地区古近系沙河街组沙三、沙四段不同类型砂体储层岩石学特征、黏土矿物组合特征分析的基础上,探讨了不同类型砂体的潜在敏感性及其差异.结果表明,不同类型砂体的岩石学特征、黏土矿物组合特征有较大差异,对储层敏感性有较大的影响.河流及滨湖等近源砂岩的黏土矿物组合为伊/蒙混层+伊利石+高岭石,伊/蒙混层矿物为主;...     

东营凹陷自生粘土矿物特征及其与盆地演化的关系

东营凹陷中自生粘土矿物的特征在空间上呈现出规律性的变化。随着深度的增加，粘土矿物组合从泉脱石和高岭石-R3型伊蒙混层矿物和高岭石-R1型伊蒙混层矿物和高岭石-R3型伊蒙混层矿物、高岭石和绿泥石一伊利石和绿泥石，伊利石类矿物中伊利石的组分逐步增加，矿物种类从蒙脱石-R0型伊蒙混层矿物-R1型伊蒙混层矿物-R3型伊蒙混层矿物—伊利石。从凹陷的边部向中部，粘土矿物也表现出同样的变化规律。凹陷边缘中生代地层中的自生粘土矿物特征反映东营凹陷甚至整个济阳坳陷是在中生代地层基础上逐步拉张、沉积形成的。     

鄂尔多斯盆地临兴区块太原组致密砂岩黏土矿物特征及其对储层物性的影响

鄂尔多斯盆地临兴区块太原组致密砂岩自生黏土矿物含量较高,是影响储层物性的重要因素之一,但对黏土矿物特征及成因尚未系统研究,影响了优质储层刻画。通过岩心观察、薄片鉴定、X射线衍射、物性分析,明确黏土矿物的含量及形态特征,剖析其成因及与储层物性之间的相关性。结果表明,临兴区块太原组致密砂岩黏土矿物相对含量由高到低依次为伊利石、高岭石、绿泥石及伊/蒙混层,均呈充填式分布于粒间溶蚀孔隙或晶间微孔隙中,为热水蚀变成因。紫金山岩体影响黏土矿物的含量及分布,岩体附近伊利石、绿泥石及伊/蒙混层含量较高,而高岭石含量较低。伊利石、绿泥石及伊/蒙混层与储层物性呈负相关关系,高岭石与储层物性呈正相关。受黏土矿物影响,太原组物性相对较好的致密砂岩储层分布于研究区的东北及西南部,为下一步油气勘探开发的有利目标区。     

南堡凹陷高尚堡油田深层储层成岩作用及孔隙演化

利用薄片、扫描电镜、X衍射等多种分析、测试手段,对高尚堡地区深层沙河街组三段2+3亚段(Es_3~(2+3))的储层成岩作用与孔隙演化进行了系统研究。结果表明:储层主要经历了压实、胶结、溶解等成岩作用,目前处于早成岩B期与中成岩A期成岩阶段。由于塑性组分含量高,储层早期经历强烈的压实作用,原始孔隙度损失约20.8%;胶结物以碳酸盐为主。伴随有机质的热演化,早成岩B期开始长石等易溶矿物在有机酸的选择性溶解作用下发生溶蚀,开始出现石英次生加大与自生高岭石沉淀,同时蒙脱石向伊利石与绿泥石转化,伊/蒙混层由无序向有序过渡。中成岩A期砂岩原始孔隙已残留较少,长石、岩屑的溶解作用则贡献7.5%的次生孔隙,促成深层有利储层的发育。     

济阳坳陷古近系深层自生矿物及其与孔隙发育的关系

通过岩石薄片鉴定、粘土矿物X-衍射分析、镜质体反射率和油层物性分析等手段,结合区域油气地质研究成果,对济阳坳陷古近系沙河街组三段—四段深部碎屑岩储层自生矿物演化特征与次生孔隙发育带的关系进行了研究。结果表明,沙三段深部储层埋深3150～3600m处次生孔隙主要与碳酸盐类等酸溶性组分的溶蚀有关,埋深4250～4500m处的次生孔隙主要成因于碱性溶蚀作用。沙四段次生孔隙发育带（埋深3350～3600,3950～4200和4500～4900m）主要与还原条件下酸溶性矿物的溶蚀有关;埋深5600～5700m处次生孔隙的发育主要与碱溶性组分的溶蚀有关。车镇凹陷埋深4400～4700m处的高岭石低值带、伊利石含量高值带与次生孔隙发育带对应。东营凹陷北带和渤南洼陷深层绿泥石高值带与孔隙带发育有较好的一致性,且与伊利石含量呈消长关系。渤南洼陷在埋深3500～4800m处存在明显的粘土矿物转化异常带,且伊/蒙混层比高值带与绿泥石激增带及次生孔隙带具有较好的一致性。     

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。     

乌石凹陷流沙港组高岭石的分布特征、影响因素及演化

高岭石广泛发育于乌石凹陷流沙港组,对储层物性具有重要的影响。以乌石凹陷流沙港组砂岩中的高岭石作为研究对象,通过岩石薄片、扫描电镜、阴极发光和X衍射等测试方法分析高岭石的分布特征、影响因素及演化规律。研究结果表明,垂向上,流一段高岭石含量最高,流二段其次,流三段最低;平面上,WSA区高岭石含量最高,WSC区其次,WSB区最低。高岭石与优质储层关系密切,影响高岭石分布的因素主要有温度及压力、构造运动、岩性差异和物源性质。通过分析长石溶蚀与高岭石差异沉淀,建立高岭石发育型储层的甜点发育模式。     

耿43井区储层微观结构特征及其与物性的关系

为了研究储层微观结构特征对物性的影响,利用电镜扫描、X衍射以及压汞等实验对鄂尔多斯盆地耿43井区长4+5储层岩心进行了研究.研究结果表明,储层为长石砂岩,粒度以细砂为主;粘土矿物多为伊利石、高岭石和绿泥石,伊蒙混层含量较少;砂岩结构成熟度和成分成熟度较高;储层物性为低孔特低渗透率储层,门槛压力、中值压力等微观孔隙结构参...     

南堡凹陷3号构造油藏储层敏感性研究及影响因素

针对南堡凹陷3号构造的岩石性质及黏土矿物成分特征,利用扫描电镜和X射线衍射仪,通过实验对东三段和沙一段储层进行了敏感性研究,找出了引起储层敏感性的因素,并提出了相应抑制敏感性的措施。研究结果表明,东一段的主要黏土矿物为伊蒙混层、绿泥石、高岭石、伊利石等,而沙一段的主要黏土矿物为伊蒙混层、伊利石等。伊蒙混层、伊利石、高岭石、绿泥石等主要黏土矿物是导致储层敏感性的物质基础和内在因素,该区储层具有弱速敏-强速敏、弱酸敏、中等偏强水敏-强水敏性、弱盐敏和中等偏强碱敏-强碱敏等特点,并根据储层各自敏感性的差异,制订出不同的抑制措施,为油田开发提供可靠依据。     

东营凹陷北部陡坡带沙河街组四段砂砾岩成岩作用

在整理已收集资料的基础上,对普通和铸体薄片镜下观察认为:东营凹陷北部陡坡带沙河街组四段岩性主要为砂砾岩,砂岩主要是岩屑长石砂岩、长石岩屑砂岩和长石砂岩,填隙物主要为钙质、硅质胶结物和泥质杂基,结构和成分成熟度较低。成岩作用类型主要有压实作用、胶结作用、交代作用和溶蚀作用,其中前2种作用对储层的孔隙空间破坏很大,而溶蚀作用可以显著地改善储层的储集性能。     

古龙南凹陷葡萄花油层储层微观孔隙结构特征与油水分布关系

通过铸体薄片、常规压汞、相渗实验等方法进行古龙南凹陷葡萄花油层储层微观特征研究,以揭示其与油水分布关系。储层以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主,岩石粒度较细,以粉砂、细砂为主,其成分成熟度较低,结构成熟度中等,填隙物以黏土矿物和碳酸盐岩为主。凹陷中心主要以粉砂岩为主,岩石粒度、石英含量、长石含量均低于周边地区,黏土矿物含量高于周边地区。黏土矿物以绿泥石、伊利石为主,蒙脱石、高岭石、伊蒙混层含量较少,凹陷中心绿泥石、伊利石含量高于周边地区。孔隙度为特低孔—低孔,渗透率为超低渗—低渗,由凹陷中心向高部位区孔渗均增加。孔喉半径0.01~0.45μm,排驱压力为0.35~12.8 MPa,饱和度中值压力1~35 MPa,由凹陷中心向高部位区孔吼半径增加,排驱压力、中值压力减小。凹陷中心为滞留区,斜坡区为油水同层区,构造高部位区为重力分异区,呈环形分布。储层微观孔隙特征变化是油水空间分布的根本原因。     

埕岛油田馆陶组黏土矿物分析与储层伤害研究

论述了胜利埕岛馆陶组油藏的地质概况,储集层发育、岩性及孔隙结构特征,黏土矿物含量及其变化规律,黏土矿物对碎屑岩孔隙度、渗透率的影响,分析了母岩性质、气候条件、油气形成、沉积环境等地质因素对黏土矿物和储层特征的影响,逐一分析了伊/蒙混层矿物、高岭石、伊利石、绿泥石与储层伤害的关系。该油藏为典型的河流相沉积,矿物和结构成熟度低,非均质性强,胶结疏松,渗透率高,但主要由数量较少的大孔隙提供,石油储量和产量与高岭石含量成反比。与储层伤害有关的黏土矿物主要为蒙脱石,其次为高岭石,伊利石和绿泥石的伤害小。储层对工作液的敏感性,主要为伊/蒙混层矿物产生的水敏,其次为高岭石产生的速敏,绿泥石产生的酸敏小。图1表4参19。     

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平落坝气田须二段是该气田的主要产气层段,产层埋深３４００￣３９００ｍ,以细粒,细一中粒或中粒长石石英砂岩和长石岩屑砂岩组成的裂缝－孔隙型致密储层。粘土矿物含量为５％￣１５％,其中伊利石占８８％￣９４％,绿泥石为５％￣１０％,多样样品中还发现了数量不等的伊蒙混层矿物。     

西湖凹陷北部花港组深部储层次生溶蚀带分析

西湖凹陷北部花港组深部储层成岩作用研究是深部有利储层预测的基础工作。西湖凹陷北部GZZ构造四口钻井取样分析揭示了深部储层次生溶蚀带分布特征,分析指出其主控因素有两点:（1）砂岩成分构成提供了后期改造溶蚀空间,自生石英增强了抗压实能力;（2）成岩环境酸碱性转换控制了溶蚀与胶结两个成岩过程。酸性溶蚀环境下长石、岩屑溶蚀以及伊蒙混层黏土转换极大地改善了储层孔渗条件,而碱性成岩环境下的碳酸盐重结晶、连晶胶结作用,以及绿泥石、伊利石自生黏土析出堵塞孔喉,致使储层物性变差。     

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。     

砂岩储层不同产状自生高岭石成因机制及其储层改造意义——以东营凹陷沙河街组为例

酸性流体环境下长石颗粒的溶蚀及改造是次生孔隙形成及演化的重要成因之一，该类成岩作用对含油气盆地深部有利储层的形成、演化及分布具有重要影响。自生高岭石作为酸性流体环境下长石颗粒转化过程中最主要的成岩产物，其成因机制和形态影响该过程中储层次生孔隙的类型。以东营凹陷沙河街组为例，以热力学为基础，采用数值模拟方法明确不同地层温度条件下不同产状自生高岭石的形成过程，利用铸体薄片、扫描电镜等手段明确不同产状自生高岭石的分布特征，并揭示不同成岩环境下其成因机制及长石转化过程。结果表明：当地层温度高于120 ℃时，储层中自生高岭石为三水铝石与长石转化的产物，此过程中形成的次生孔隙为高岭石晶间微孔，孔隙结构类型为微孔-细喉型；当地层温度低于120 ℃时，储层中自生高岭石为孔隙流体沉淀或三水铝石与含硅粒子结合的产物，此过程中形成的次生孔隙为长石溶蚀孔，孔隙结构类型为大孔-粗喉型。     

塔中顺托果勒低隆区柯坪塔格组长石溶蚀及对储层的影响

铸体薄片镜下观察显示,塔里木盆地顺托果勒低隆区志留系柯坪塔格组致密砂岩储层现存孔隙类型主要为残余原生粒间孔,其次为长石溶蚀所形成的次生孔隙。综合利用薄片、扫描电镜、能谱分析、X-射线衍射等分析手段,对长石溶蚀特征、溶蚀机制及对储层物性的影响进行研究。结果表明:钾长石溶蚀形成的次生孔隙比重较大,斜长石较少,而钠长石几乎未被溶蚀。泥盆纪早期—侏罗纪末期为研究区柯坪塔格组致密砂岩储层长石溶蚀形成次生孔隙的主要时期,该时期以钾长石的溶蚀为主,溶蚀形成的次生孔隙仅在未被沥青包覆的局部较为发育。溶蚀产物主要为伊利石及伊/蒙混层,虽然能在一定程度上阻碍石英次生加大,但大大降低了砂体储层孔喉间的连通性,对储层渗透率影响很大。     

地球化学在高分辨率层序界面识别中的应用

粘土矿物、微量元素普遍存在于各种沉积物中,它们对环境的变化极为敏感,它们的沉积分异、组合特征、矿物成分及其含量都从不同的角度记录了环境的变化。东营凹陷胜北断层下降盘沙河街组三段-沙河街组四段高分辨率层序地层单元中岩石地球化学标型参数的研究表明,在古气候驱动下的湖平面变化旋回中,沉积岩中的矿物成分(粘土矿物和胶结物)、化学成分(微量元素)等皆发生周期性变化。高分辨率层序界面上、下,伊利石+伊/蒙混层含量及高岭石+绿泥石含量表现出截然不同的变化趋势;界面上、下古盐度也具有完全不同的特征,水进体系中,从下往上高岭石相对含量增加,蒙脱石则相应地减少,古盐度值逐渐降低,水退体系则正好相反,反映不同的水进、水退序列。界面处白云质胶结物含量呈现相对较高值,并对应着较低值的钙质胶结物和泥质胶结物。