DIAGENESIS OF KEPINGTAGE FORMATION SANDSTONE RESERVOIRS IN SILURIAN SYSTEM OF TARIM BASIN

综合利用岩心与露头样品的铸体薄片、电子探针、扫描电镜、X衍射及物性分析等资料,对塔里木盆地志留系柯坪塔格组砂岩储层岩石学、成岩作用及成岩相进行了研究.柯坪塔格组储层岩性主要为岩屑石英砂岩、长石岩屑石英砂岩、岩屑砂岩、长石岩屑砂岩等.成岩作用主要有压实作用、胶结作用、交代作用及溶解作用,其中溶解作用以早期碳酸盐胶结物溶解为主,产生的次生孔隙明显改善储层物性,而压实作用与晚期碳酸盐胶结作用则导致原生孔隙与次生孔隙消失.识别出早期碳酸盐胶结物强溶解-晚期弱、中等充填、晚期碳酸盐强烈胶结、较强石英次生加大-较强压实和强烈压实等4种主要成岩相.其中早期碳酸盐胶结物强溶解-晚期弱、中等充填相有利于次生孔隙的形成与保留,为最有利的储层成岩相;强烈压实可导致原生孔隙减少或消失,且不利于次生孔隙形成,为储集性能较差的成岩相.     

石臼坨凸起陡坡带东三段扇三角洲砂体成岩作用定量表征

为了明确成岩作用对石臼坨凸起陡坡带东三段扇三角洲砂体的控制作用,利用岩心观察、铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、岩石物性测试及包裹体等多种资料,分析了研究区砂体成岩演化规律、成岩作用强度和成岩改造孔隙度并利用"反演回剥法"以成岩演化序列为约束,根据铸体薄片中各种自生矿物和溶解孔隙的面积百分比,定量计算压实作用后各期成岩作用强度。研究结果表明:研究区东三段扇三角洲砂体目前处于中成岩B期,成岩演化序列为压实作用→早期碳酸盐胶结→长石、岩屑、碳酸盐胶结物溶蚀/高岭石胶结→石英加大→晚期碳酸盐胶结;压实作用导致目标样品面孔率损失率为34.86%,成岩早期菱铁矿胶结和晚期含铁碳酸盐矿物胶结导致面孔率损失率为12.29%,以高岭石为主的黏土矿物胶结导致面孔率损失率为42.68%,溶蚀作用使得面孔率增加率为22.21%;沉积物源中高刚性颗粒含量有助于原生孔隙的保存,以中酸性火成岩碎屑为主的易溶成分是溶蚀作用发生的主要对象;物源是形成优质储层的先决条件,后期酸性流体对易溶组分的溶蚀有效改善了砂体物性。定量表征成岩演化过程,明确物性差异主控因素并有效恢复砂体孔隙度演化史,对指导渤海海域内深层油气勘探具有重要意义。     

江陵凹陷新沟嘴组下段砂岩成岩作用及孔隙演化

江陵凹陷新沟嘴组下段砂岩主要为岩屑长石砂岩、长石岩屑砂岩及石英砂岩，该储层砂岩属低孔低渗储层。以岩心观察为基础，结合对薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光和物性等资料分析后认为，江陵凹陷新嘴沟组下段砂岩经历了压实、石英的次生加大、碳酸盐的胶结及溶蚀溶解、硬石膏的胶结及长石岩屑的溶蚀和粘土杂基的充填等多种成岩作用，目前已达到了晚成岩阶段A期。早成岩期的压实作用以及石英、碳酸盐、石膏、粘土矿物的胶结作用是导致砂岩孔隙度降低的主要原因，分别造成14％和16％的原生孔隙丧失，晚成岩阶段有机质成熟形成有机酸并对不稳定矿物溶解，其产生的次生孔隙发育带是油气勘探的有利区带。     

江陵凹陷新沟嘴组下段砂岩成岩作用及孔隙演化

江陵凹陷新沟嘴组下段砂岩主要为岩屑长石砂岩、长石岩屑砂岩及石英砂岩,该储层砂岩属低孔低渗储层。以岩心观察为基础,结合对薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光和物性等资料分析后认为,江陵凹陷新嘴沟组下段砂岩经历了压实、石英的次生加大、碳酸盐的胶结及溶蚀溶解、硬石膏的胶结及长石岩屑的溶蚀和粘土杂基的充填等多种成岩作用,目前已达到了晚成岩阶段A期。早成岩期的压实作用以及石英、碳酸盐、石膏、粘土矿物的胶结作用是导致砂岩孔隙度降低的主要原因,分别造成14%和16%的原生孔隙丧失,晚成岩阶段有机质成熟形成有机酸并对不稳定矿物溶解,其产生的次生孔隙发育带是油气勘探的有利区带。     

濮卫地区沙三段储层成岩环境演化史

为了明确东濮凹陷濮卫地区沙三段砂岩储层的成岩环境及演化史,采用荧光、阴极发光、铸体薄片、扫描电镜、黏土矿物、碳氧同位素等分析方法及前人对工区热史、构造发育史的研究成果进行了综合分析。结果表明:濮卫地区沙三段储层在垂向存在酸性、碱性2种成岩环境,早期碳酸盐胶结物溶解及长石溶蚀、石英次生加大等可作为酸性成岩环境的标志;早期和晚期碳酸盐强胶结作用、石英颗粒及次生加大边被溶蚀等可作为碱性成岩环境的标志;沙三段的成岩环境经历了碱性—酸性—酸碱交替—酸性—碱性的演化过程。     

川中须家河组储层成岩作用及对孔隙演化的影响

为对川中东北部地区须家河组进行储层评价和勘探预测,对储层段成岩作用以及孔隙演化的影响进行了研究,发现该区上三叠统须家河组储集岩砂体主要以岩屑石英砂岩、长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩为主,成岩过程经历了压实、胶结、交代、溶蚀和自生矿物形成等多种成岩作用,其中压实、交代作用和部分自生矿物形成对优质储层的形成起主要的破坏作用,而对溶蚀和环边绿泥石胶结物的形成起建设性作用;储层成岩过程划分为早成岩、中成岩和晚成岩阶段,其中早、中成岩阶段又分为A、B两个次级阶段;溶蚀作用增加了次生孔隙数量,提高了储层孔隙度,环边绿泥石胶结物的存在使得大量的原生粒间孔隙得以保存,且主要集中在须二段储层中。     

砂西区块下干柴沟组下段储集层成岩作用

通过对砂西区块15口探井的综合研究，认为下干柴沟组下段储集层经历了一系列的成岩演化序列，现今处于晚成岩怠亚期。其成岩作用十分丰富，经历了压实、压溶、胶结和溶蚀等一系列成岩作用。其中对储层影响较大的主控成岩作用主要为压实、胶结和溶解作用。总体来说，压实作用、胶结作用对储层中的孔隙度和渗透率破坏和影响较大，而碳酸盐、硬石膏、石膏胶结物的溶蚀是下干柴沟组下段储层物性变好的主要原因。     

砂西区块下干柴沟组下段储集层成岩作用

通过对砂西区块15口探井的综合研究,认为下干柴沟组下段储集层经历了一系列的成岩演化序列,现今处于晚成岩A2亚期。其成岩作用十分丰富,经历了压实、压溶、胶结和溶蚀等一系列成岩作用。其中对储层影响较大的主控成岩作用主要为压实、胶结和溶解作用。总体来说,压实作用、胶结作用对储层中的孔隙度和渗透率破坏和影响较大,而碳酸盐、硬石膏、石膏胶结物的溶蚀是下干柴沟组下段储层物性变好的主要原因。     

不同沉积环境形成的储层成岩差异性研究——以东营凹陷王家岗地区红层与博兴洼陷灰层滩坝为例

为了分析原始沉积环境对成岩作用的控制,凸显红层储层成岩作用的特殊性,综合运用薄片鉴定、扫描电镜观察、岩心常规分析、全岩矿物X-射线衍射等多种分析化验资料,对王家岗地区冲积平原红层砂体和博兴洼陷灰层滩坝砂岩进行成岩差异对比研究,定性剖析了2类砂体成岩作用特征,定量表征了2类砂体成岩产物、成岩孔隙演化过程。结果表明:灰层滩坝储层中以晚期含铁类碳酸盐胶结物为主、压实作用较强、溶蚀作用强烈;红层储层中以早期碳酸盐胶结物为主、压实作用较弱、溶蚀作用较弱。由于2类砂体经历了不同强度的成岩作用,导致储层成岩孔隙演化过程、孔隙类型差异性明显,红层储层以原生孔隙为主,滩坝砂岩储层以次生孔隙为主。最终对比分析认为2类砂体形成时的原始沉积环境不仅控制了早期成岩产物类型以及数量,并进一步影响中晚期成岩事件的发生。     

川西南部地区沙溪庙组沉积成岩特征与储层关系研究

工区东、西两边沙溪庙组具不同的物源沉积,表现在长石含量、碳酸盐岩屑和砂体旋回分布上.方解石胶结是砂岩储层最重要的一种成岩作用,非常发育和广泛.在高长石含量砂岩段能见到较多的自生绿泥石充填粒间,常成为砂岩的主要胶结物.碎屑的溶蚀以长石为主,其它碎屑次之.本区主要有两种重要成岩相,即绿泥石-硅质-早期方解石-晚期方解石、早期方解石-硅质-晚期方解石成岩序列,前者对勘探有利,它多发生于长石含量较高的砂岩中.不同的成岩相导致各构造砂体不同的成岩强度和孔隙组合类型,从而使砂岩的储集性能有较大区别.孔隙与砂岩组构密切相关,孔隙更容易产生于长石含量高(＞37%)、且胶结物含量低(碳酸盐＜5%)的中粒砂岩中.对沙溪庙组的油气勘探,应优先寻找那些厚度≥5m的细-中粒高长石含量砂岩.当储层裂缝发育时,对岩性和砂体厚度的要求相对放宽.     

柴北缘冷湖—马仙地区古近系—新近系成岩作用特征

运用岩心、铸体薄片、扫描电镜和化验资料等,系统研究了柴达木盆地北缘冷湖—马仙地区古近系—新近系成岩作用特征及其对储层物性的影响。研究表明,柴北缘冷湖—马仙地区古近系—新近系储集砂岩主要为岩屑长石砂岩、长石砂岩和长石岩屑砂岩。主要成岩作用为压实作用、胶结作用和溶蚀作用。压实作用以机械压实为主;胶结作用主要为碳酸盐胶结、硫酸盐胶结、石英次生加大和黏土矿物胶结;溶蚀作用主要为碳酸盐岩和碎屑颗粒的溶蚀。压实作用和胶结作用是原生孔隙减少以及储层物性变差的主要原因。碎屑颗粒和胶结物的溶蚀是次生孔隙形成的主要原因。     

姬塬地区上三叠统长_2、长_1储层成岩作用研究

根据普通薄片、铸体薄片、扫描电镜等资料的分析,并以此为基础对该区成岩作用进行了深入的研究。确定了姬塬地区长_2、长_1储层的成岩阶段,建立了成岩演化模式,研究了主要成岩作用对储层性质的影响。研究结果表明,该区成岩作用主要包括压实作用、碳酸盐胶结、绿泥石胶结、高岭石胶结、石英加大、火山物质溶蚀和长石、岩屑颗粒的溶蚀等;该区储层的成岩演化目前已经达到了晚成岩A期,以次生溶蚀孔隙为主;成岩作用对本区砂岩储层起着重要的控制作用,研究地区因砂岩粒度较细,成分成熟度低,因此压实作用较强,是造成孔隙减小最重要的因素。火山物质和长石岩屑颗粒的溶蚀是孔隙发育的关键。同时晚期方解石、铁方解石等碳酸盐胶结物又使砂岩孔隙再度降低。     

Genetic mechanisms of secondary pore development zones of Es<Stack><Subscript>4</Subscript><Superscript>x</Superscript></Stack> in the north zone of the Minfeng Sag in the Dongying Depression,East China

The genetic mechanisms of the secondary pore development zones in the lower part of the fourth member of the Shahejie Formation (Es4 x) were studied based on core observations, petrographic analysis, ?uid inclusion analysis, and petrophysical measurements along with knowledge of the tectonic evolution history, organic matter thermal evolution, and hydrocarbon accumulation history. Two secondary pore development zones exist in Es4 x, the depths of which range from 4200 to 4500 m and from 4700 to 4900 m, respectively. The reservoirs in these zones mainly consist of conglomerate in the middle fan braided channels of nearshore subaqueous fans, and the secondary pores in these reservoirs primarily originated from the dissolution of feldspars and carbonate cements. The reservoirs experienced ‘‘alkaline–acidic–alkaline–acidic–weak acidic’’, ‘‘normal pressure–overpressure–normal pressure’’, and ‘‘formation temperature increasing–decreasing–increasing’’ diagenetic environments. The diagenetic evolution sequences were ‘‘compaction/gypsum cementation/halite cementation/pyrite cementation/siderite cementation–feldspar dissolution/quartz overgrowth–carbonate cementation/ quartz dissolution/feldspar overgrowth–carbonate dissolution/feldspar dissolution/quartz overgrowth–pyrite cementation and asphalt ?lling’’. Many secondary pores (fewer than the number of primary pores) were formed by feldspar dissolution during early acidic geochemical systems with organic acid when the burial depth of the reservoirs was relatively shallow. Subsequently, the pore spaces were slightly changed because of protection from early hydrocarbon charging and ?uid overpressure during deep burial. Finally, the present secondary pore development zones were formed when many primary pores were ?lled by asphalt and pyrite from oil cracking in deeply buried paleoreservoirs.     

松辽盆地长岭断陷致密砂岩成岩作用及其对储层发育的控制

利用镜下鉴定、有机质分析与流体包裹体等资料,确定长岭断陷登娄库组与泉一段致密砂岩储层成岩阶段为中成岩A2期和B期。明确了主要成岩作用序列为:(1)早期方解石胶结;(2)斜长石钠长石化、自生浊沸石形成;(3)石英Ⅰ级次生加大;(4)钾长石溶解,自生纤维状伊利石与叶片状绿泥石形成;(5)石英Ⅱ、Ⅲ级次生加大;(6)残余钾长石少量溶蚀。导致砂岩储层致密的主要原因为强烈的压实作用和早期碳酸盐胶结物充填。其中,机械压实作用使最大埋藏深度大于3 000 m的砂岩储层损失70%以上的原生孔隙,是储层致密的主因。长石溶蚀是优质储层的主要成因,其中溶蚀作用以钾长石溶蚀为主,钠长石次之。     

惠民凹陷下第三系砂岩成岩作用及其对孔隙演化的影响

惠民凹陷下第三系砂岩经历了压实、胶结、溶蚀、交代和重结晶等多种成岩作用。其中压实、胶结和溶蚀作用对储层性质影响最大。压实作用的平均减孔率为0.78%/100m,中部和南部较高,北部较低。胶结作用对储层性质的影响表现在埋深大于1500m以后,其减孔率为8-20%。溶蚀作用主要出现在1400-2500m和2700-4000m两个深度段,以长石溶蚀为主,其次是碳酸盐胶结物的溶蚀作用,溶蚀作用新增的孔隙度大约为4-14%。砂岩经历了早成岩A、早成岩B和晚成岩A阶段,目前大多处于晚成岩A2期。砂岩储层孔隙可以分为原生孔隙和次生孔隙两大类。     

沾化凹陷下第三系砂岩次生孔隙纵向分布规律

根据铸体薄片、扫描电镜、碳酸盐含量、镜质体反射率、粘土矿物以及储层物性等数据,研究了沾化凹陷下第三系砂岩次生孔隙的纵向分布规律。在小于1900m的深度,砂岩的孔隙主要为压实和胶结之后的原生粒间孔隙;在埋深达1900m以后开始出现少量次生孔隙,在1900～2200m深度范围形成原生孔隙与次生孔隙并存的混合孔隙带;大量的次生孔隙出现在2200～3500m的深度段。200多口井15000余个砂岩的孔隙度和渗透率在纵向上的变化关系也间接证实了这一点。次生孔隙主要为长石溶蚀成因,碳酸盐胶结物溶蚀是次要的,这是由有机酸对长石和碳酸盐胶结物的化学反应自由能所决定的。有机酸溶蚀长石的化学反应自由能(-154.49～-17.92kJ/mol)低于溶蚀碳酸盐(46.89kJ/mol)。在2200～3500m深度,沾化凹陷烃源岩成熟产生大量有机酸和泥岩中的粘土矿物迅速脱水是产生溶蚀作用形成次生孔隙的直接原因。     

鄂尔多斯盆地安塞—神木地区山西组成岩与沉积相耦合关系

通过岩心描述、薄片观察、阴极发光、探针分析等多种方法,研究了鄂尔多斯盆地安塞-榆林-神木地区二叠系山西组山2段储集层岩石类型、成岩作用类型及其分布.研究区岩石类型主要为石英砂岩、岩屑质石英砂岩和岩屑砂岩,储集层经历了压实、压溶、硅质胶结、碳酸盐胶结交代、高岭石胶结、杂基蚀变以及溶蚀等各种成岩作用,其中溶蚀作用是控制有效储集层形成的主要成岩作用.同时对成岩作用的平面分布特征进行了详细分析,认为成岩作用在区域内的分布主要受沉积相带的控制,顺沉积体系方向,成岩作用表现为压溶-硅质胶结、溶蚀作用增强,压实、碳酸盐胶结交代作用减弱,由河道中心向侧翼方向,压实、碳酸盐胶结、杂基蚀变作用增强,硅质胶结、溶蚀作用减弱.孔隙主要发育于顺沉积体系方向的三角洲平原分流河道、前缘水下分流河道、河口坝砂体中.图5表1参40     

榆林-神木地区上古生界盒8段及山2段气层的成岩作用和成岩相

榆林-神木地区上古生界盒8段和山2段储集岩以石英砂岩、岩屑砂岩和岩屑质石英砂岩为主,成岩作用类型包括压实作用、胶结作用、交代蚀变作用、重结晶作用和溶蚀作用。砂岩经历了早期成岩阶段A,B期和晚期成岩阶段A₁,A₂和B期的成岩演化过程。压实作用和胶结作用是砂岩孔隙度降低的主要原因,分别造成22%和15%的原生孔隙丧失。砂岩中粘土矿物晶间微孔隙占总孔隙的60%以上,是砂岩的主要储集空间;溶解作用形成的次生孔隙在一定程度上改善了砂岩的储集性能;构造裂隙孔对砂岩储集性能的改善不明显。研究区发育6种不同成因类型的成岩相带,其中石英加大胶结组合孔隙相和自生粘土衬边胶结溶蚀孔相是最有利的天然气储集相带,二者的叠加和改造部位是气藏发育的最有利地带;粘土杂基充填微孔相和自生粘土胶结晶间孔相是较有利的成岩储集相带;杂基蚀变水云母充填压实紧密相和钙质胶结交代致密相不利于孔隙的发育和天然气的储集。     

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。     

Diagenesis and High Quality Reservoir Forecast of the Qingshankou Sandstones in the Southern Songliao Basin of Northeast China

The Qingshankou (QSK) sandstones are mostly lithic arkoses and feldspathic litharenites. A combination of primary and secondary pores constitutes the pore features of the QSK sandstones that have experienced complex diagenetic events. Diagenetic minerals include illite, mixed illite/smectite (I/S), chlorite, calcite, dolomite, Fe-calcite, dawsonite, quartz, halloysite, paligorskite, and so on. The carbonate and clay cement blocks the pore spaces and throats, especially poikilitic calcite degrades reservoir quality, whereas the rigid quartz preserves pores by resisting compaction. The compaction porosity loss is 18.4% and the cementation porosity loss is 9.63%, which indicates compaction is the chief factor that reducing reservoir quality. The porosity that was generated from dissolution can measure up to 3–8%. Four diagenetic-lithofacies, namely, plastic detritus dissolution diagenetic-lithofacies, quartz overgrowth diagenetic-lithofacies, carbonate cementation diagenetic-lithofacies, and compact-infill diagenetic-lithofacies, are observed in the QSK sandstone. The sandstones that display plastic component dissolution diagenetic-lithofacies or the quartz overgrowth diagenetic-lithofacies prove to be good hydrocarbon reservoirs.