库车坳陷东部下侏罗统煤系地层碎屑岩中长石溶蚀对储集层物性的影响

库车坳陷东部下侏罗统煤系地层中酸性流体对长石的溶蚀作用普遍存在,薄片显示长石和岩屑颗粒中发育大量次生溶孔。不同的成岩作用条件下,长石溶蚀作用强弱、长石溶蚀产物类型和长石溶蚀产物量不同,对储集层物性影响具有差异性。以普通薄片、铸体薄片和扫描电镜资料为基础,利用全岩分析、黏土矿物分析和流体包裹体数据,分析了储集层中长石溶蚀作用、溶蚀成岩环境和不同成岩环境中长石溶蚀产物差异性及对储集层物性的影响。研究表明,库车坳陷东部迪北地区下侏罗统储集层中,长石溶蚀作用发生在相对封闭的高温成岩环境中,高温条件下长石溶蚀速率大,而封闭成岩环境中流体流动速度慢,因此,长石溶蚀产物就近大量沉淀于粒间孔隙和粒内孔隙中。当埋深小于4 000 m(温度小于110℃)时,长石溶蚀产物主要是硅质和高岭石,高岭石呈分散质点式分布,未把孔隙充填满,晶间孔发育且连通性好,一定程度上改善了储集层的物性;当埋深大于4 000 m(温度大于110℃)时,长石溶蚀产物主要是硅质和伊利石,毛发状和片状的伊利石以孔隙搭桥式把砂岩孔隙充满,基本未剩下孔隙空间,且易形成碎片堵塞孔喉,降低了储集层的孔隙度和渗透率。吐格尔明地区下侏罗统储集层长石溶蚀发生在相对开放且埋藏较浅的成岩环境中,长石溶蚀产物能被有效带出溶蚀区,仅沉淀少量硅质和高岭石,长石溶蚀对储集层的增孔作用明显好于迪北地区,为有利的溶蚀成岩区。     

安塞地区长9致密砂岩储集层成岩作用研究

根据砂岩薄片、铸体薄片、阴极发光、扫描电镜、黏土矿物X衍射等分析测试资料,对鄂尔多斯盆地安塞地区延长组长9致密砂岩储集层成岩作用进行了研究。结果表明,长9砂岩储集层主要经历了压实、胶结和溶蚀等多种成岩作用,其中压实和胶结作用为减少储集层孔隙的主要因素,溶蚀作用是增加储集层孔隙的主要因素,微裂缝一定程度上提高了储集层的渗透性,增强了流体渗流能力。长9砂岩储集层主要处于中成岩作用阶段A期,储集层孔隙演化与成岩作用关系密切,压实作用损失的孔隙度为15.64%,胶结作用损失孔隙度为11.32%,溶蚀作用和微裂缝增加孔隙度为4.04%,最终研究区计算孔隙度定格为7.48%,与实测平均孔隙度值7.20%比较一致。长9储集层有利成岩相带为长石溶蚀相和绿泥石膜-长石溶蚀相,发育于水下分流河道沉积微相中,最不利成岩相为碳酸盐胶结相和强压实相。     

西峰油田DZ—ZY地区长8储集层长石溶蚀特征及溶蚀强度计算

长石溶蚀作用是鄂尔多斯盆地西峰油田DZ—ZY地区长8储集层次生孔隙发育的主控因素。为了分析研究区长8储集层长石溶蚀特征,综合利用铸体薄片、扫描电镜、电子探针等分析技术,同时基于长石非全等溶解的性质,通过对各长石溶蚀理论次生孔隙度和溶解率的计算,准确划分长石溶蚀强度:弱溶蚀(溶解率小于25%)、中溶蚀(溶解率25%~50%)、强溶蚀(溶解率50%~75%)和极强溶蚀(溶解率大于75%)。研究表明:长石溶蚀现象在研究区普遍存在,长石溶孔对储集空间贡献率高达60%.但不同长石类型溶蚀程度存在明显差异,其中,钾长石溶蚀程度高于斜长石,且钾长石溶孔比例最大。研究区长石溶蚀强度以中溶蚀(约占40%)和强溶蚀(约占36%)为主;钾长石溶蚀贡献率随溶解率的增加而增加,斜长石则相反,即钾长石溶孔率将会直接影响长石溶蚀强度,而斜长石溶孔对孔隙度的贡献较小,尤其是在溶蚀强度较高的情况下。     

鄂尔多斯盆地上古生界天然气储集层长石的溶蚀与次生孔隙的形成

鄂尔多斯盆地上古生界天然气储集层主要为二叠系山西组山2段和下石盒子组盒8段，主要孔隙类型为次生孔隙。镜下观察，次生孔隙的形成除了与沉积物源、沉积环境和搬运介质有关外，还与后期成岩阶段长石的溶蚀作用有关。根据长石溶蚀的岩石学证据，建立反应方程式对长石溶蚀进行计算，综合考虑溶蚀的温度、反应的热力学趋势、体积的减小等因素，认为钾长石溶蚀可提供较大的次生孔隙．钙长石和钠长石溶蚀效果较差。在有机酸参与下碱性长石的溶蚀作用是该区天然气储集层次生孔隙形成的主要原因。图3表2参20     

鄂尔多斯盆地张家山区长8储集层成岩作用及有利相带

通过岩心观察、偏光显微镜鉴定、扫描电镜、X衍射、高压压汞等手段,分析了鄂尔多斯盆地张家山地区长8储集层成岩作用特征及其对储集层的影响,进而对有利成岩相进行了研究。结果表明:研究区长8储集层砂岩的成岩作用处于中成岩A—B期,早期的压实作用和碳酸盐胶结作用使原始孔隙空间大量损失,是造成储集层物性较差的主要原因;早期绿泥石薄膜的发育使部分原生孔隙得以保存;溶蚀作用、交代作用和破裂作用使储集层的物性得到改善。根据成岩作用对物性的影响,划分出强压实相、碳酸盐胶结相、绿泥石薄膜剩余孔隙相、长石溶蚀相、长石溶蚀+绿泥石薄膜相和高岭石胶结相等6种成岩相带,优质储集层与成岩相密切相关,长石溶蚀+绿泥石薄膜相的砂体物性、含油性最好,是研究区长8储集层石油最富集的成岩相带,绿泥石薄膜相次之。     

碎屑岩中长石的溶解机制及其对成岩作用的贡献

综述前人在碎屑岩中长石溶蚀方面的大量研究成果,从长石的溶蚀环境(开放—封闭)、长石溶蚀的制约因素(成分、结构、p H值、有机酸的类型)等方面深入探讨长石的溶蚀沉淀机制。通过长石颗粒骨架模型、表面反应溶蚀模型、热力学模型建立了有机酸条件下长石的溶蚀沉淀模型,从而讨论长石的溶解对成岩作用的贡献。长石在封闭富钾的环境中多溶蚀形成伊利石,在开放的流体环境中则形成高岭石,同时长石的溶解也是石英次生加大的原因之一;孔隙流体联通情况好,长石溶解形成的副矿物多溶解运移到其他地方,从而改善储层结构,新生石英和粘土矿物亦会对储层骨架起固结作用。     

准噶尔盆地白垩系储集层特征

准噶尔盆地白垩系储集层总体具有“低成分成熟度、低胶结物含量、高结构成熟度和粘土膜发育”的岩石学特征。岩石类型以长石岩屑砂岩和岩屑砂岩为主;颗粒之间多为点接触关系,薄膜-孔隙式胶结;长石相对含量高,普遍含方沸石胶结物是区别于侏罗系储集层的另一特点。成岩作用总体较弱,主要处于早成岩A-B阶段;剩余原生粒间孔是白垩系最主要的孔隙类型;次生溶蚀孔隙主要发育于吐谷鲁群底部砂砾岩中;岩性愈粗,孔隙结构愈好。除卡因迪克地区外,白垩系储集层普遍较优。塑性岩屑和填隙物含量低是形成优质储集层的内因;低古地温梯度、弱成岩强度和晚期深埋方式有利于孔隙的保存。砂岩成岩压实作用是储集层孔隙损失的主要因素;砂岩粒径是影响储集层性质的重要因素;沉积环境造成了岩石类型的差异;溶蚀是白垩系砾岩和砂砾岩的主要增孔因素;粘土膜发育是形成白垩系油层低电阻率的主要原因。     

异常低压背景下储集层成岩特征——以渤海湾盆地辽河坳陷西部凹陷南段古近系为例

应用大量压力、物性、试油测试数据,分析渤海湾盆地辽河坳陷西部凹陷南段古近系低压和异常低压对储集层成岩作用和物性的影响。当地层压力为低压或异常低压时,孔隙流体压力较小,上覆静岩压力主要由砂岩骨架颗粒承担,有时甚至出现"过压实"现象,导致储集层致密,促进机械压实作用;地层剩余压力与碳酸盐胶结物含量之间呈负相关关系,具有低压或异常低压的致密砂岩碳酸盐胶结物含量比处于静水压力—弱超压条件下的砂岩更高;低压区和异常低压区的砂体孔隙流体中含有较多的Si4+,有利于硅质胶结作用的进行;处于低压或异常低压背景下的储集层,当溶蚀作用发生时,其原始物性已经相对较差,不利于溶蚀流体的注入和溶解物质的排出,溶蚀作用相对较弱。因此,发育低压或异常低压的储集层物性较差。     

东营凹陷古近系砂岩次生孔隙成因与纵向分布规律

东营凹陷古近系砂岩储集层的次生孔隙主要为不同期次的碳酸盐胶结物溶蚀成因,其次为长石溶蚀产生的次生孔隙,黏土矿物脱水促使这些溶蚀作用发生。早期方解石溶蚀作用为有机质成熟产生的有机酸所致,产生的次生孔隙分布深度较浅;晚期的含铁方解石和含铁白云石溶蚀作用与有机酸脱羧和有机质裂解产生的CO2有关,产生的次生孔隙主要分布于2500m以下深度。图3表1参22     

三塘湖盆地哈尔加乌组火山岩储集层孔隙特征及成因

低温氮气吸附实验是研究致密储集层微观结构特征的重要手段之一,目前在碎屑岩致密储集层研究中取得了较好的效果。应用低温氮气吸附实验,研究三塘湖盆地石炭系火山岩致密储集层纳米级孔隙的成因。实验分析表明：三塘湖盆地上石炭统哈尔加乌组火山岩低温氮气吸附等曲线以墨水瓶形为主,随着深度增加,样品的平均孔径逐渐减小,总孔体积逐渐增大,样品比表面积逐渐增大,表征孔隙表面粗糙程度的分形维数也增大。结合场发射扫描电镜分析表明,三塘湖盆地哈尔加乌组火山岩致密储集层的微观孔隙结构形态与溶蚀作用有关,储集层埋藏越深,介于火山岩内部的烃源岩生成的有机酸越多,溶蚀作用就越强烈,长石等不稳定矿物溶蚀以后,形成新的矿物在喉道沉淀,一方面增加储集层的微观孔隙体积,另一方面降低了储集层渗透率。     

准噶尔盆地柴窝堡凹陷二叠系储层成岩作用

根据岩心、岩石薄片、 X 射线衍射、扫描电镜和电子探针等资料,对准噶尔盆地柴窝堡凹陷二叠系红雁池组储层成岩作用特征及其对储集物性的影响进行了研究。 结果表明,红雁池组储层岩石具有成分成熟度和结构成熟度均较低的特点,岩石类型主要为细砾岩和岩屑砂岩,岩屑类型以凝灰岩岩屑为主;储集空间以粒间溶孔为主,属超低孔、超低渗储层。 储层成岩阶段主要为中成岩阶段 A 期,其中压实作用导致原生孔隙大量丧失,是研究区最主要的破坏性成岩作用;黏土矿物胶结作用使储层孔渗性降低;碳酸盐矿物和沸石矿物胶结作用均具有双重影响,二者在支撑碎屑颗粒、减弱压实作用强度的同时,为后期溶蚀作用的发育提供了物质基础;溶蚀作用使次生孔隙发育并使孔缝连通,是研究区重要的建设性成岩作用。     

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。     

ORGANIC - INORGANIC INTERACTIONS IN OILFIELD SANDSTONES: EXAMPLES FROM TURBIDITE RESERVOIRS IN THE CAMPOS BASIN, OFFSHORE EASTERN BRAZIL

Turbidite sandstone reservoir rocks in the Campos Basin, offshore eastern Brazil, show evidence of a number of interactions among organic and mineral phases during diagenesis. These include extensive dissolution of plagioclase, precipitation of kaolinite into intergranular and intragranular pores, dissolution of carbonate cements and grains, as well as selective deposition of organic films on kaolinite aggregates, dissolved plagioclase and carbonate grains. These processes are connected with the biodegradation of hydrocarbons within the reservoir, related to the influx of meteoric fluids possibly during sea-level lowstands, through major stratigraphic sequence boundaries and large-scale faults. Oil biodegradation generated organic solvents responsible for mineral alteration, as well as heavy oils rich in asphaltenes. The action of organic solvents in the reservoirs is indicated by the extensive dissolution of feldspars, quartz, garnets and kaolinite, and the negative mass balance between dissolved feldspar and precipitated kaolinite, indicating aluminum mobilization. Asphaltene films and coatings may affect the wettability of the reservoir rocks and the evaluation of hydrocarbon saturation in the reservoirs by resistivity logs.
These various inorganic and organic processes are apparently interrelated in the diagenesis of the Campos Basin turbidite reservoir sandstones. These interactions should be considered in future models of the basin and its petroleum system, as well as for the creation of geochemical models capable of predicting the quality of the reservoirs and the occurrence of degraded heavy oils.     

鄂尔多斯盆地陇东地区长4+5油层组致密砂岩储层成岩作用及成岩相

运用铸体薄片鉴定、扫描电镜、X-衍射及高压压汞等测试方法,系统分析了鄂尔多斯盆地陇东地区长4+5油层组砂岩储层的成岩作用特征及其对储层物性的影响,进而对储层成岩相特征及有利成岩相的分布进行了研究。结果表明：研究区长4+5储层成岩阶段总体处于中成岩阶段A-B期,压实作用与碳酸盐胶结作用造成原始孔隙的大量损失,使储集层物性变差;早期绿泥石薄膜的发育有利于原生孔隙的保存;溶蚀作用使物性得到明显改善。根据成岩作用对物性的影响,划分出绿泥石薄膜-粒间孔相、高岭石胶结-长石溶蚀相、伊利石胶结-长石溶蚀相、碳酸盐胶结相、硅质-伊利石胶结相等5种成岩相带,优质储集层与成岩相密切相关,绿泥石薄膜-粒间孔成岩相的砂体物性、含油性最好,是研究区长4+5储集层石油最富集的成岩相带。     

鄂尔多斯盆地旬邑探区延长组储层特征和开发效果

鄂尔多斯盆地旬邑探区延长组开发潜力较大，储层特征的定量评价对准确预测开发效果具有指导意义。选取延长组6段（长6）和延长组8段（长8）储层典型岩心进行实验分析，核磁共振实验结果显示长6和长8储层孔喉分布特征较为单一，不进行离心实验的情况下可利用核磁共振渗透率和T₂几何平均值计算可动流体百分数。恒速压汞实验结果表明，孔隙比喉道发育均匀，未开展其他实验的情况下可利用恒速压汞实验计算孔隙度。通过建立核磁共振和恒速压汞耦合求取完整孔喉半径分布的方法，确定了旬邑探区延长组长6和长8储层的表面弛豫率为0.15 μm/ms。核磁共振孔喉半径分布的计算结果显示，长6储层孔喉半径分布范围为0.01~433.10 μm，长8储层孔喉半径分布范围为0.01~403.91 μm，长6储层孔喉发育比长8储层均匀。通过定义拟粒间孔和拟溶蚀孔，拟溶蚀孔绝对体积占比揭示，长8储层渗流能力强于长6储层。建立了"拟溶蚀孔+含油饱和度"方法预测开发效果，分析认为拟溶蚀孔对试油产量的影响更大，进一步揭示了旬邑探区长8储层整体开发效果好于长6储层。     

鄂尔多斯盆地旬邑探区延长组储层特征和开发效果

鄂尔多斯盆地旬邑探区延长组开发潜力较大,储层特征的定量评价对准确预测开发效果具有指导意义。选取延长组6段（长6）和延长组8段（长8）储层典型岩心进行实验分析,核磁共振实验结果显示长6和长8储层孔喉分布特征较为单一,不进行离心实验的情况下可利用核磁共振渗透率和T₂几何平均值计算可动流体百分数。恒速压汞实验结果表明,孔隙比喉道发育均匀,未开展其他实验的情况下可利用恒速压汞实验计算孔隙度。通过建立核磁共振和恒速压汞耦合求取完整孔喉半径分布的方法,确定了旬邑探区延长组长6和长8储层的表面弛豫率为0.15 μm/ms。核磁共振孔喉半径分布的计算结果显示,长6储层孔喉半径分布范围为0.01~433.10 μm,长8储层孔喉半径分布范围为0.01~403.91 μm,长6储层孔喉发育比长8储层均匀。通过定义拟粒间孔和拟溶蚀孔,拟溶蚀孔绝对体积占比揭示,长8储层渗流能力强于长6储层。建立了"拟溶蚀孔+含油饱和度"方法预测开发效果,分析认为拟溶蚀孔对试油产量的影响更大,进一步揭示了旬邑探区长8储层整体开发效果好于长6储层。     

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。     

西湖凹陷平湖构造带平湖组砂岩储层特征及其主控因素

以岩心和铸体薄片观察为基础,结合扫描电镜、储层物性、压汞及试采等综合资料分析,对西湖凹陷平湖构造带平湖组砂岩储层发育特征进行了研究。结果表明,该区平湖组储层岩石类型以长石质石英砂岩为主,颗粒分选和磨圆度较好,成分成熟度中等,结构成熟度高;储层物性表现为低孔、低渗和中孔、中渗的特征,孔、渗相关性好;孔隙类型主要发育有粒间溶孔和剩余原生粒间孔,喉道类型以缩颈型喉道、片状喉道、弯片状喉道为主,孔、喉组合以中孔、粗喉为主。在此基础上,从沉积相、成岩作用和异常超压等方面对该区储层发育主控因素进行了分析。综合研究表明,沉积相是该区储层发育的主控因素之一,其中三角洲平原分支河道砂体物性最好,其次为三角洲前缘水下分流河道砂体;压实作用和胶结作用导致该区储层物性变差,溶蚀作用则有助于形成次生孔隙空间,并大大改善储层物性;异常超压对研究区储层有建设性影响,可以在一定程度上使原生孔隙得以保存,并促进早期碳酸盐胶结物的溶解,形成粒间溶孔,改善储层物性。     

三塘湖盆地卡拉岗组火山岩风化壳储层微纳米孔隙演变机制及与含油性关系

综合应用铸体薄片、扫描电镜、全岩矿物分析、低温氮气吸附和高压压汞实验对三塘湖盆地卡拉岗组火山岩风化壳储层孔隙结构进行表征，并进一步探讨微纳米孔隙演变机制，同时结合油气显示资料或试油资料揭示孔喉结构对储层含油性的影响。结果表明：火山岩风化壳储层发育溶蚀孔、残余气孔、晶间孔、裂缝四类储集空间；吸附-脱附等温曲线中的回滞环以H2型和近H2为主，且样品整体退汞效率都很低，在24.26%~44.91%，暗示孔隙形状以墨水瓶型为主；储层孔径主要分布在1 μm以下，局部发育微米级残余气孔和溶孔。火山岩原始矿物组成中辉石含量越低、斜长石含量越高，会导致岩浆期后热液作用阶段形成低含量绿泥石、高含量沸石，后期储层可以得到有效改造，品质变好。Swanson参数及其对应半径（r_apex）可以很好地揭示储层基质渗透率，且Swanson参数与火山岩风化壳储层含油性关系最好。当Swanson参数大于2时，储层为油层，介于0.86和2之间，表现为差油层，小于0.86时，储层多为干层。Swanson参数可作为指示储层含油性的关键参数，可为有利区的优选提供依据。     

长石溶解-沉淀的热力学和动力学特征及其对储层物性的影响——以渤海湾盆地渤南洼陷沙三段为例

长石溶解及其次生孔隙的形成对砂岩储层质量具有重要影响。为了研究渤海湾盆地渤南洼陷有利孔隙发育带,利用长石溶解-沉淀的热力学和动力学计算,结合薄片分析、孔隙度和渗透率资料,开展了对沙三段长石次生孔隙发育的研究。结果显示,现今的地层水多有利于长石沉淀,部分区域发生长石溶解。结合孔隙度平面分布图和镜下薄片分析可知：孔隙度发育较好的区域主要是钾长石发生溶解,钙长石ΔG < -15 kJ/mol溶解速率较快和钠长石ΔG < 15 kJ/mol沉淀速率较慢的区域。此外,粘土矿物（高岭石等）在长石溶解形成的次生孔隙中的沉淀,降低了储层的渗透率;且在埋深超过3 000 m的区域,地层水中的SiO₂（aq）沉淀速率的显著加快降低了储层孔隙度。综上：埋藏环境中,长石的溶解对于次生孔隙的贡献十分重要,但是如果其副产物未发生迁移则对次生孔隙的贡献较小,并且较高的粘土矿物含量会降低储层的渗透率。本文对于利用热力学和动力学模型预测储层发育提供了新的方法。