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。     

鄂尔多斯盆地华庆地区三叠系长6层碳酸盐胶结物及形成机理

综合运用岩石学、矿物学和地球化学方法,将鄂尔多斯盆地华庆地区三叠系长6储层中碳酸盐胶结物划分为三期,并对不同成岩阶段形成的碳酸盐胶结物特征及成因机理进行了探讨。长6储层中碳酸盐胶结物以铁方解石、铁白云石为主要类型。沉积阶段和早成岩阶段A期方解石胶结物的成因与铝硅酸盐矿物的水化作用有关。早成岩阶段B期和中成岩阶段A期形成的晚期碳酸盐胶结物的成因主要与酸性流体对长石等铝硅酸盐矿物的溶解和粘土矿物转化有关。     

松辽盆地古龙页岩成岩—孔隙演化

为深化松辽盆地古龙页岩储层成岩—孔隙演化规律的认识,创新页岩微—纳米孔隙成因分析技术,结合岩石薄片鉴定、X衍射全岩矿物、扫描电镜等分析方法,探讨古龙页岩成岩演化规律及其作用下的孔隙成因.结果表明:古龙页岩为黏土质长英页岩,纯页岩厚度比例达95％以上,由粒径小于3.9μm的泥级碎屑组成,主要矿物成分为石英、黏土矿物、长石,黏土矿物类型以伊利石、伊/蒙混层为主.松辽盆地古龙页岩经历了压实、胶结、交代、黏土矿物转化、生烃、溶蚀等成岩作用,其中胶结物类型包括硅质、黏土矿物、碳酸盐和黄铁矿.压实作用、胶结作用影响了粒间孔等原生孔隙的保存和演化.黏土矿物演化和有机质热演化利于优质储层发育.古龙页岩主要处于中成岩A期—B期,有机质在生烃过程中生成大量纳米级有机孔,排出的酸性流体溶解长石等不稳定矿物,为蒙脱石向伊利石转化提供K+,形成黏土矿物晶间孔、溶蚀孔,黏土矿物、有机质演化过程中,形成大量页理缝,有效改善了页岩的储集能力.     

东营凹陷古近系红层储层成岩作用特征及形成机制

东营凹陷古近系孔店组一段（简称孔一段）-沙河街组四段下亚段（简称沙四下亚段）沉积时期发育了规模巨大的干旱气候条件下形成的红层沉积。综合利用钻井岩心、铸体薄片、物性及黏土矿物资料,并结合盆地埋藏演化史,对储层成岩作用特征及成因机制进行了系统研究。储层具有多重碱性成岩环境和酸性成岩环境作用特征。压实作用中等偏强,热压实效应明显。胶结物类型主要包括碳酸盐、铁碳酸盐、石膏、硬石膏和自生石英等,胶结作用在砂体边缘强,砂体内部较弱,砂体中部胶结物含量由断块下部向断块上部逐渐增加。溶解作用主要为碱性环境下形成的石英溶解和酸性环境下形成的长石、碳酸盐胶结物溶解,溶蚀孔隙含量由砂体边缘向砂体内部逐渐增加,由断块下部向断块上部逐渐降低。交代作用主要为碳酸盐、硫酸盐胶结物交代石英、长石颗粒及石英加大、铁碳酸盐交代碳酸盐。红层储层经历了早期碳酸盐及石膏胶结、早期石英溶解→长石及碳酸盐胶结物溶解、自生石英胶结→晚期碳酸盐及硬石膏胶结、晚期石英溶解→晚期少量碳酸盐胶结物、长石溶解的成岩演化序列。多重碱性及酸性成岩环境交替演化和上升流作用机制控制了储层的发育。     

歧口凹陷滨海断裂带热流体活动及其对油气成藏的影响

热流体能够影响沉积盆地内物质组分的重新分配,如矿物的溶解和油气相态的变化,以及输导系统的热异常,通常沿断裂分布。滨海断裂带为控制烃源岩展布的断裂之一,同时也是流体热异常活动的场所。利用有机地球化学、流体包裹体、气体地球化学、成岩矿物及地层水化学特征等对研究区内流体的热活动进行了研究,为油气沿断裂发生运移和聚集提供了证据,进一步指明了油气勘探的有利方向。热流体沿断裂上涌发生热对流对局部温度场的改变体现在以下几个方面：1镜质体反射率异常反映局部烃源岩受局部温度场的变化发生热演化异常;2成岩期形成的流体包裹体均一温度大于其最大埋深时的温度;3黏土矿物出现同一深度段多类型和同一类型多层段的演化异常;4储层碎屑矿物颗粒的热蚀变。热流体对物质场的改变主要体现在以下几个方面：1热流体带来了深部幔源的无机CO₂于浅层富集成藏;2大量高于卤水矿化度的深部流体渗入发生流体-岩石相互作用,导致储层中存在高矿化度的地层水;3储层早成岩期胶结于孔隙的碳酸盐类等矿物溶蚀形成多个次生孔隙带,进一步证实了水-岩相互作用,次生孔隙的发育来源于碳酸盐类矿物的溶解和重新分布,在一定程度上控制储层的物性;4热流体携带的大量物质发生流体-岩石相互作用导致靠近断裂带的岩石中所含微量元素异常。上述证据均指示了烃类流体能够沿断裂和渗透性砂岩储层发生运移,并可能聚集成藏形成大油气田。     

渤海湾盆地沾化凹陷渤南洼陷古近系深层优质储层形成机制

随着勘探程度的提高,渤海湾盆地渤南洼陷油气勘探的主要对象逐渐由中浅层转向中深层。深层勘探的关键问题是优质储层,其发育取决于沉积充填和地层流体的相互作用。古近系沙河街组四段沉积时期,该区发育了咸化环境湖相碎屑岩与膏盐层沉积。利用钻井、实验等基础资料,分析储层沉积环境、地层水特征、岩石学特征及成岩作用类型,探讨深层优质储层发育演化机制。研究结果表明：(1)在分布面积广、沉积厚度大的膏盐层的封闭下,咸化湖泊环境的沙四段碎屑岩,早成岩期经历了碱性成岩环境,形成的碳酸盐胶结物充填原生孔隙,并有效阻滞压实作用的发生;(2)随着烃源岩中的有机质趋于成熟,中成岩期有机酸在异常高压的驱动下向地层中运移,早期碳酸盐胶结物以及长石、岩屑普遍被溶蚀,形成次生孔隙,酸碱交替作用是深层优质储层发育的主要机制;(3)优质储层的发育受到膏盐层分布、烃源岩发育、断裂体系与碎屑沉积体展布的控制,受酸碱流体影响强烈的缓坡扇三角洲和陡坡近岸水下扇中前端砂体,是渤南洼陷沙四段优质储层发育区。     

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。     

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。     

东海盆地西湖凹陷深层低渗—致密砂岩孔隙结构特征及成因分析

东海盆地西湖凹陷花港组深层砂岩属于特低孔特低渗—致密储层,由于经历了较强的成岩改造,孔隙结构复杂,成因机制不明。利用光学显微镜、扫描电镜能谱（SEM-EDS）、扫描电镜阴极发光（SEM-CL）、X射线衍射（XRD）、核磁共振、高压压汞及恒速压汞等实验,探究研究区储层矿物组成、成岩作用特征和孔隙成因机制,表征储层孔隙结构特征,并探讨分析沉积及成岩作用对储层致密砂岩孔隙结构的影响以及孔隙结构对流体可动性的影响。结果表明：西湖凹陷花港组深层低渗—致密砂岩储层主要发育黏土矿物晶间孔、溶蚀孔和原生孔,其中黏土矿物晶间孔和溶蚀孔占主导,原生孔少见,且表现出3种不同的孔隙结构特征。综合分析可知,相比低能辫状河水道,由于高能辫状河水道具有粒度粗和石英含量高的特点,具有更好的孔喉保存能力,因此孔隙结构相对更好。石英胶结和黏土矿物胶结都会使孔隙结构变差,但孔隙结构更多地受到黏土矿物胶结的影响。由于研究区钾长石溶蚀程度较弱,溶蚀作用对孔隙结构差异化的影响主要体现在岩屑溶蚀对孔隙结构的影响。相关性分析显示,可动流体孔隙度更适合表征储层流体可动性。黏土矿物胶结和石英胶结都会降低孔喉大小,扩大孔喉分布范围,从而造...     

酒泉盆地酒东坳陷下白垩统低孔渗储层成岩作用研究

酒东坳陷油气储层具有低孔低渗和特低孔特低渗特征,储层物性差严重制约着该区石油天然气的勘探和开发。通过岩石薄片、铸体薄片、荧光薄片、X-射线衍射和扫描电镜等手段对该区储层岩石学特征、成岩阶段和成岩作用类型及对物性的影响进行了研究,结果表明,下白垩统储层目前处于晚成岩A期和晚成岩B期,主要成岩作用类型为压实作用、胶结作用和溶蚀作用。近物源快速堆积导致储层分选和磨圆差,矿物成分成熟度低;在埋藏过程中,强烈的压实作用是导致储层低孔低渗的根本原因;粘土矿物和碳酸盐胶结物含量高,分布不均并且与沉积环境有关,它们是造成储层物性降低的主要胶结物;碳酸盐胶结物充填于孔隙中增强了储层抗压实能力,并为后期溶蚀溶解作用提供了物质基础;酸性流体使碳酸盐胶结物和长石被溶蚀及溶解而产生大量次生孔隙,有效地改善了深部储层的物性。     

番禺低隆起珠海组砂岩碳酸盐胶结特征及其对储层物性的影响

为了深化珠江口盆地番禺低隆起的油气地质特征认识,针对碎屑砂岩储层中碳酸盐胶结物发育特征、胶结机制及其对储层物性的影响等问题,采用孔渗分析、薄片鉴定、扫描电镜及X射线衍射等测试手段,对该区珠海组储层砂岩开展了系统的成岩作用研究。结果表明：该区发育同生成岩期、早成岩阶段A期及晚成岩阶段A₁期共3期碳酸盐胶结;同生成岩期发育基底式胶结的方解石及铁白云石,与该时期孔隙流体在弱碱性成岩环境中过饱和析出有关;早成岩阶段A期发育孔隙式胶结的方解石、铁白云石及菱铁矿,该期胶结物质来源包括生物化石骨架颗粒溶解、铝硅酸盐矿物水化作用及早期残余孔隙流体等;晚成岩阶段A₁期发育少量孔隙式胶结的方解石及铁白云石,该阶段末期成岩环境逐步转变为弱碱性-碱性,在较大埋深、较高温压条件下,强烈的水-岩反应释放出Ca²⁺,Fe²⁺及Mg²⁺等离子并进入孔隙流体,导致末期方解石及铁白云石过饱和析出;碳酸盐胶结是导致研究区储层物性变差的主要原因之一,早期方解石及铁白云石包裹碎屑颗粒,充填粒间孔隙,极大地破坏了储层物性,中期孔隙式胶结的方解石、铁白云石及菱铁矿进一步缩减了孔隙空间,晚期碳酸盐胶结见方解石及铁白云石充填粒间孔隙并交代碎屑颗粒,使砂岩进一步致密化。研究结果可为该区有利区带预测及勘探目标评价提供依据。     

西湖凹陷平湖组砂岩中碳酸盐胶结物形成机制及其对储层质量的影响

碳酸盐胶结物是东海西湖凹陷平湖组储层砂岩中最为重要的自生矿物。薄片鉴定、阴极发光、元素成分及碳氧同位素分析结果表明,西湖凹陷平湖组储层砂岩中碳酸盐胶结物的主要矿物类型是菱铁矿、铁白云石和方解石。其中菱铁矿胶结物主要形成于同生到早成岩早期,具有最高的δ^13和δ^18值,分别为0.75‰和-10.22‰;铁白云石胶结物的δ^13接近同期海水,变化于-2.45‰和-2.98‰之间,δ^18值偏负,最低达-12.39‰,其形成于相对较早的成岩时间。方解石胶结物主要以粒状和连生胶结方式产出,粒状方解石具有复杂的多种成因机制,而连生方解石具有最低的δ^13值（-6.02‰）和δ^18值（-16.94‰）,主要形成于成岩晚期,其成因与有机酸溶解长石等铝硅酸盐矿物及粘土矿物转化作用有关。在对储层质量的影响方面,早期形成的菱铁矿和铁白云石胶结物增加了岩石的机械强度和抗压实能力,对研究区储层发育的影响是正面的,而晚期形成的连生方解石胶结物普遍占据长石溶解空间,对储层的发育是不利的。     

准噶尔盆地车排子地区下白垩统清水河组储层成岩作用及物性影响因素

通过岩石薄片观察、扫描电镜、X-射线衍射以及碳氧同位素分析等岩矿测试分析手段研究了准噶尔盆地车排子地区下白垩统清水河组储层的成岩作用和储层物性的影响因素。准噶尔盆地车排子地区清水河组储层主要经历了压实作用,碳酸盐、方沸石、黄铁矿和黏土矿物胶结作用,以及局部少量的长石和石英的溶蚀作用。根据胶结物的占位关系确定了研究区清水河组储层成岩演化序列,即黄铁矿胶结—方沸石胶结—碳酸盐胶结—长石和石英溶蚀。根据自生碳酸盐矿物的氧同位素值确定了研究区碳酸盐胶结发生在早成岩阶段B期。车排子地区下白垩统清水河组储层成岩相分为以下6种类型：①砾岩胶结相;②砾岩杂基充填相;③(粉)砂岩弱_中压实相;④(粉)砂岩强压实相;⑤(粉)砂岩胶结相;⑥杂(粉)砂岩杂基充填相。准噶尔盆地车排子地区清水河组储层物性直接受控于3个因素：杂基含量、压实作用以及胶结作用。杂基含量主要受控于沉积相展布,辫状分流河道和水下分流河道微相杂基含量较低,而漫滩沼泽和水下分流河道间微相杂基含量较高。压实作用主要决定于地层的埋深,研究区东南部埋深较大,故压实作用更强。胶结作用的强度不易预测,但发生时的深度小于3 800m。最后提出了车排子地区清水河组储层物性主要影响因素的综合模式。     

内蒙乌兰格尔地区上古生界砂岩的成岩作用

内蒙乌兰格尔地区的上古生界厚逾400m,大部分砂岩属于致密型低孔渗性的岩体。本文主要论述这些砂岩的成岩作用及其对储层孔渗性的影响。记砂岩具有四个成岩阶段:1.机械压实作用和早期胶结作用;2.碳酸盆的胶结作用和交代作用;3.溶蚀作用;4.晚期自生粘土矿物的形成和早期粘土矿物的重结晶作用。其中强烈的机械压实作用减少砂岩的孔隙,碳酸盆矿物的胶结作用尤其显著地减少了孔隙度和渗透率。但是,胶结物和部分颗粒的后期溶蚀作用是改善某些层段储集性能的有利因素。      

川西—川西北地区上三叠统碎屑储集岩成岩作用

川西—川西北地区上三叠统包括须家河组和香溪群;主要沉积相类型有河流三角洲、海湾、湖泊和冲积扇.上三叠统储集岩主要由长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩、岩屑砂岩、长石石英砂岩、岩屑石英砂岩及少量长石砂岩组成.岩石碎屑颗粒含量81%~95%,碎屑中有较多长石和岩屑,具低的成分成熟度和高的结构成熟度.原始孔隙度的45.0%~77.5%是由于压实作用而丧失的.胶结作用对储层的破坏性仅次于压实作用,包括自生石英、长石、粘土矿物和碳酸盐矿物的沉淀.石英加大的深度可能大于1 800~4 080 m.受有机质影响,碳酸盐胶结物具较低的δ13C值(PDB),为-4.85‰~2.91‰;由于淡水淋滤和深埋藏,有较低的δ18O值(PDB),为-16.97‰~-7.86‰.溶蚀作用是对储集岩最重要的建设性作用,以长石溶蚀最为常见.粘土矿物以伊利石为主,无蒙皂石.镜质体反射率为0.81%~2.48%,推测古地温大部分在85~160℃.储集岩成岩作用已进入到晚成岩作用阶段的中期.裂缝在很大程度上改善了储集性能.由于压实作用和胶结作用影响大,溶蚀作用影响小,储集岩以低孔、低渗为特征.      

砂岩储集层中碳酸盐胶结物特征——以鄂尔多斯盆地中南部延长组为例

自生碳酸盐矿物是鄂尔多斯盆地中南部延长组砂岩储集层中最重要的胶结物,其主要类型有方解石、铁方解石、白云石和铁白云石,在不同层位上分布类型有较大差别,总体含量随地层深度增加而递减。偏光显微镜及SEM研究表明,该区碳酸盐胶结物主要呈充填粒间孔隙、交代矿物以及泥微晶环边赋存。碳、氧同位素分析揭示各种类型自生碳酸盐胶结物具有多期次、长时间的沉淀过程,其沉淀温度范围也存在较大差异。该区碳酸盐胶结物的物质来源主要有海洋碳酸盐岩岩屑的后期溶解、蒙脱石的伊利石化、相邻泥岩的压释流体以及长石和暗色亚稳定矿物的溶解等。由于碳酸盐胶结物较大规模地堵塞了孔隙,在个别部位形成了分割储集层的致密钙质层,且缺乏后期溶解作用,使其成为延长组储集层致密超低渗的一个重要因素。图7表2参36     

致密油储层微观特征及其形成机理——以鄂尔多斯盆地长6-长7段为例

鄂尔多斯盆地陇东地区长（延长组）6段和长7段富含大量致密油,但由于对其微观特征与成因缺乏深入了解,阻碍了该区致密油的有效开采。为此,根据岩石孔隙铸体薄片、场发射扫描电镜等技术,对研究区长6段和长7段致密油储层微观特征及其成因进行了深入研究。结果表明：研究区致密油储层形成于三角洲前缘远端远砂坝-席状砂及半深湖-深湖重力流沉积环境,岩石粒度细（主要为极细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩）、杂基含量高（8%~10%）,几种储集岩的孔隙均极不发育,面孔率低,平均1.8%,孔径小（平均30 μm）,喉道细（平均0.08 μm）,平均孔隙度9%,渗透率基本上都低于0.3×10^-3 μm²,物性差。孔隙类型主要为粒间杂基微孔、长石及岩屑溶孔、胶结物晶间微孔。不同岩石类型其微观特征存在差异。沉积环境决定了其粒度细、粘土杂基高,细粒高粘土杂基岩石抗压性差,强烈的压实作用导致大量的原生孔隙损失,孔喉变得更加细小;孔喉细小的岩石由于孔隙中各种流体离子的半渗透膜效应引起强烈的碳酸盐和粘土矿物胶结,尤其是伊利石搭桥状和丝网状胶结,使岩石孔隙度渗透率进一步变差,后期酸性流体也难以进入发生溶蚀作用;云母与水云母杂基及碳酸盐胶结物对石英的强烈交代导致岩石抗压性变差以及固体体积增加,最终导致岩石的致密化。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组储层特征及主控因素

为研究吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油储层特征及主控因素,开展岩心观察、铸体薄片鉴定、扫描电镜分析及全岩分析等工作,研究其岩石学特征、物性特征和成岩作用等。结果表明:芦草沟组岩石类型主要为碎屑岩、碳酸盐岩和混合细粒岩等,成分成熟度和结构成熟度均较低,分选性中等,原生粒间孔和次生溶孔是主要储集空间,砂岩孔隙度平均为7.34%,渗透率平均为0.079 mD,属低渗致密储层;储层发育主要受沉积和成岩双重作用控制,其中沉积作用控制着储层岩石类型的发育和分布,成岩作用过程中压实作用和胶结作用是导致储层孔隙度下降的主要原因,溶蚀作用对储层物性条件起到一定的改善作用。芦草沟组储层共经历了3次致密化阶段,压实作用是早期致密的主要原因,持续压实作用和硅质胶结作用在中期致密化阶段起到主导作用,晚期压实作用和碳酸盐岩、黏土矿物胶结共同作用于储层,使储层进一步致密化。该成果可为开发吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油提供一定理论依据。     

华庆地区长6油层组方解石胶结物特征

华庆地区长6油层组是鄂尔多斯盆地中生界主要的油气储层和产层,方解石胶结物是导致储层致密的重要因素之一。薄片、扫描电镜、阴极发光、元素组分及碳、氧同位素分析表明,方解石胶结物除常见的粒状胶结物和嵌晶式胶结物外,还存在较少泥微晶结构方解石。泥微晶结构方解石是同沉积的湖相内杂基;沉积期后形成的粒状和嵌晶式方解石胶结物具多种成因机制,其中在早成岩阶段A期沉淀的方解石胶结物与铝硅酸盐矿物和变质岩、岩浆岩岩屑的水化作用有关;铁方解石胶结物充填于原生孔隙的同时,还充填于骨架颗粒溶蚀形成的次生孔隙中,其形成与有机酸对长石等铝硅酸盐矿物的溶蚀作用和黏土矿物的转化作用有关,为早成岩阶段B期沉淀作用的产物。大多数方解石、铁方解石的胶结作用对储层物性起负面影响。