珠江口盆地白云凹陷古近系深层高变温背景下储层成岩作用与低渗致密化机制

珠江口盆地白云凹陷油气勘探逐渐从中-浅层韩江组-珠江组的常规储层转向深层-超深层珠海组-恩平组的低渗致密储层,特殊的高变地温地质背景使得储层成岩作用以及致密化机制与常规储层差别较大。综合运用铸体薄片鉴定、扫描电镜观察、物性测试、成岩过程重建和物性恢复等技术,系统分析了白云凹陷西北部低隆起-中部洼陷带古近系珠海组下段-恩平组砂岩储层的成岩过程及差异,结合构造演化背景、地层埋藏史和现今物性数据,研究了影响储层物性关系的主要因素以及储层致密化过程与机理。结果表明:珠海组下段-恩平组储层经历了较强的压实作用、2期碳酸盐胶结、3期硅质胶结和3期长石溶解作用。储层成岩作用过程中,地温梯度变化导致压实速率不同,经历不同开放-封闭体系的水-岩反应过程是不同区带物性差异的主要原因。压实作用是导致储层致密的主要因素,硅质胶结和碳酸盐胶结进一步增强了储层致密程度,溶解作用改善了储层物性。从低隆起到洼陷带,伴随地温梯度升高和埋藏深度增加,低隆起储层成岩阶段为中成岩A2期,斜坡带为中成岩B期,洼陷带为晚成岩期,成岩强度不断增加;成岩作用的差异使得储层物性演化显著不同。洼陷带储层在晚期烃类充注前已致密化,斜坡带储层在晚期烃类充注阶段逐渐致密,而低隆起区储层目前仍为低渗储层。斜坡带整体埋深小于5 km,且上覆地层具备良好封盖能力,是下部勘探的重点。

埋藏过程对深层-超深层碎屑岩成岩作用及优质储层发育的影响——以准噶尔盆地南缘下白垩统清水河组为例

以准噶尔盆地南缘下白垩统清水河组为例,综合利用岩石薄片、扫描电镜、电子探针、稳定同位素组成及流体包裹体等技术手段,开展前陆盆地埋藏过程对深层—超深层碎屑岩成岩作用及优质储层发育影响的研究。研究表明,清水河组依次经历了“缓慢浅埋”、“构造抬升”、“渐进深埋”与“快速深埋”4个埋藏阶段。“缓慢浅埋”与“构造抬升”不仅能够缓解储层颗粒间的机械压实作用,还有利于长期保持开放型的成岩体系;既能够促进大气淡水对储层易溶组分的充分溶解,还能够抑制溶蚀产物的沉淀。晚期“快速深埋”过程促成流体超压的发育,一方面有效地抑制压实、胶结作用对原生孔隙的破坏,另一方面也促进储层微裂缝的大量发育,提高了晚期有机酸充注产生的溶蚀效果。基于孔隙度演化史的定量恢复,证实长期“缓慢浅埋”与“构造抬升”过程对深层—超深层优质碎屑岩储层发育的贡献最大,其次为晚期“快速深埋”过程,“渐进深埋”过程则几乎没有贡献。

吐哈盆地深层、超深层致密砂岩成岩作用及成岩相——以丘东洼陷J7井区三工河组二段为例

三工河组二段致密砂岩储层作为吐哈盆地重要的油气勘探目标,缺乏成岩作用及成岩相的定量评价。文中利用岩石薄片、物性分析、粒度分析、X射线衍射和扫描电镜等资料,并通过对视压实率、视胶结率、溶蚀增加孔隙度、破裂增加孔隙度以及成岩综合系数的计算,开展成岩相划分,同时运用灰色关联分析法,建立成岩综合系数的测井计算模型,实现对成岩作用及成岩相的定量评价。研究结果表明:吐哈盆地丘东洼陷J7井区三工河组二段岩性主要为岩屑砂岩和长石岩屑砂岩,结构成熟度与成分成熟度差,孔隙度多小于6%,渗透率多小于1×10^(-3)μm^(2),为典型的特低孔-特低渗储层,在地质历史时期主要经历了压实、溶蚀、胶结和破裂等成岩作用改造;三工河组二段致密砂岩储层共发育6种成岩相,其中强压实-溶蚀相和强压实-溶蚀微裂缝相为研究区重要的建设性成岩作用相带;研究区目的层不同砂层组的成岩相分布有一定差异,但总体规律基本一致,在一定条件下受到了沉积作用的影响。该研究不仅明确了研究区三工河组二段成岩相纵横向展布特征,同时为成岩作用的定量评价及预测提供了方法和技术支持。

准噶尔盆地永进地区齐古组深埋砂岩成岩作用对储集层质量影响的定量表征

永进地区侏罗系齐古组是准噶尔盆地腹部一套重要的深埋含油层系,现今埋深5400~6100 m,其储集层质量控制了油气储量和产量。运用铸体薄片、阴极发光、扫描电镜、物性、XRD全岩和黏土矿物分析等资料对齐古组深埋砂岩储集层成岩演化过程开展研究,建立成岩演化序列,定量表征不同成岩作用对储集层质量的影响,结合区域埋藏史、油气充注史,最终明确储集层成岩演化过程。永进地区齐古组储集层岩性主要为长石质岩屑砂岩和岩屑砂岩,杂基含量低,胶结物类型主要为碳酸盐矿物、硅质和黏土矿物,具成分成熟度低而结构成熟度高的特征;储集空间类型以剩余原生粒间孔和粒间溶孔为主;整体处于中成岩A期阶段,储集层孔隙度变化主要受压实、胶结、溶蚀作用控制,压实作用和胶结作用是造成储集层减孔的主要成岩因素,分别造成原生孔隙损失率为65.98%和21.80%,溶蚀作用增加了5.25%的孔隙度,起到了有效改善储集层物性的作用。综合研究认为,永进地区齐古组储集层成岩演化主要受沉积环境、成岩作用、埋藏史、油气充注4大因素共同控制,成岩作用起到改造储集层物性的作用,是导致储集层非均质性较为明显的决定性因素。

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组云质泥页岩储层成岩作用及其对储层发育的指示意义

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油资源潜力巨大,成岩作用对储层的发育至关重要。然而在成岩过程中受构造运动和深部流体作用等众多因素的综合影响,导致其储层成岩演化过程复杂,成岩作用阶段及其对储层物性的影响尚未明确,限制了页岩油资源的勘探开发。本研究针对玛湖凹陷风城组典型云质泥页岩储层,通过薄片鉴定、碳氧同位素、阴极发光、扫描电镜、矿物成分等分析测试,结果表明,风城组云质泥页岩储层为封闭咸水湖泊环境,沉积后经历了机械压实/压溶—溶蚀—多期次胶结—多类型交代综合交替的成岩过程。对储层孔隙度影响较大的成岩作用主要为压实作用、胶结作用和溶蚀作用。其中压实作用和胶结作用是储层物性变差的主要原因,溶蚀作用是改善储层物性的主要因素。研究明确了成岩作用对风城组云质泥页岩储层物性的影响,为风城组泥页岩储层的发育机制研究提供了理论支持,有利于提高页岩油勘探精度。

多阶段成岩作用对深层碳酸盐岩岩石物理性质的影响——以四川盆地震旦系灯影组四段为例

国内深层-超深层碳酸盐岩储层普遍经历多阶段、多期次的成岩作用改造,非均质性极强,致使脱离地质背景的岩石物理分析方法难以准确地给出岩石物理变化规律与储层特征之间的联系.本文通过对合川地区震旦系灯影组四段深层白云岩岩石物理性质的测量,并结合岩石学特征分析、多尺度孔隙结构分析及沉积环境的划分,在成岩作用过程框架下分析岩石物理特征的变化规律.研究结果表明,目标层段白云岩差异性成岩过程形成了不同的岩石孔隙结构特征与微观结构特征.丘滩相高能微生物白云岩分别经历同生期微生物白云岩化与渗透回流白云岩化作用、准同生期选择性溶蚀作用、埋深白云岩化作用以及构造-热液白云岩化,形成的晶粒白云岩主要为致密"焊接"型和紧密型白云石晶体接触边界,溶蚀孔隙发育,微裂隙与孔喉共同作为流体渗流通道.滩间海低能硅质、泥质与灰质云岩主要经历弱毛细管浓缩白云岩化作用、强机械压实致密化与埋深白云岩化作用,形成的晶粒白云岩存在致密"焊接"型、黏土型、石英胶结型与方解石型晶体接触边界,孔隙以残余原生粒间或晶间孔为主,以微裂隙作为主要的流体渗流通道.晶粒边界性质与孔隙结构共同控制了样品的宏观物性及地震弹性性质,相同晶粒边界的样品具有一致的纵波-横波速度和纵波速度-速度比变化关系.微裂隙等软孔隙对纵、横波速度影响程度的差异造成有效压力-速度、纵波-横波速度、纵波速度-速度比、孔隙度-速度关系以及孔隙尺度流体相关频散作用的强弱发生明显变化.研究结果可为深层碳酸盐岩的储层特征地震预测提供岩石物理依据,并可作为示例形成在地质过程中研究岩石物理特征演化的新方法.

鄂尔多斯盆地临兴-神府地区上古生界致密砂岩成岩作用与成储关系研究

鄂尔多斯盆地临兴-神府地区上古生界致密砂岩气藏具备良好的勘探前景。但在强烈的成岩作用改造下,临兴-神府地区上古生界砂岩储层非均质性强,严重制约了勘探效果。根据铸体薄片和扫描电镜数据,对研究区致密砂岩储层的成岩作用开展了系统研究;基于岩芯孔渗测试,高压压汞测试,表征了研究区致密砂岩的微观孔隙结构;结合探井产气特征,依据水膜厚度法、充注动力法、试气产能法及浮力平衡法确定了研究区致密砂岩储层的理论下限、成藏下限、有效渗流下限和致密上限。结果表明:研究区致密砂岩储层现今正处于中成岩A-B演化阶段,压实和各类胶结作用的差异发育是导致储层非均质强的原因。根据致密储层成岩改造的差异划分出5种成岩相:绿泥石包裹相、溶蚀相、石英胶结相、混合胶结相及致密相。根据成储界线划分出:常规储层、Ⅰ级致密储层、Ⅱ级致密储层、Ⅲ级致密储层。常规储层与Ⅰ级致密储层对应致密上限,常规储层主要包括以绿泥石包裹相和溶蚀相,Ⅰ级致密储层以溶蚀相为主,混合胶结相次之;Ⅱ级致密储层和Ⅲ级致密储层对应有效渗流下限,Ⅱ级致密储层以溶蚀相和混合胶结相为主,Ⅲ级致密储层以混合胶结相和致密相为主。其中常规储层和Ⅰ级致密储层是最具潜力的勘探目标。

陇东合水地区长6油藏成岩作用对孔喉结构的影响探析

在充分了解合水地区长6油藏储层主要勘探成果和勘探难点的基础上,本着对信息进行综合判断、解释和分析的原则,运用沉积岩石学、储层沉积学、实验储层沉积学等方法与原理,对合水地区长6油藏储层孔喉结构类型特征进行了研究。研究结果表明,研究区长6储层主要发育粒间孔、长石溶孔、岩屑溶孔三种孔隙类型;主要发育的喉道类型以片状、弯片状喉道类型为主;主要发育的孔隙组合类型为中孔微喉型和小孔微喉型。还进一步研究了该区长6油藏储层成岩作用对孔喉结构的影响,研究发现该区发育的成岩作用中溶解作用对储层岩石的储集性能起着建设性作用,而压实作用、压溶作用、胶结作用则起着破坏性作用。该研究对研究区孔喉微观结构的认识及油藏的高效开发均具有重要的指导意义。

安塞地区长8段储层成岩作用及孔隙定量演化

通过铸体薄片鉴定、扫描电镜分析等方法,在储层基本特征、成岩作用与成岩序列分析的基础上,对安塞地区长8段储层的孔隙演化进行定量分析,建立储层孔隙演化模式。研究表明:压实作用对储层的破坏性最强,是储层致密的主要原因,减孔67.56%;胶结作用减孔23.65%,是储层在中成岩A期达到致密的关键;溶蚀作用则对储层物性具有一定的改善作用,在一定程度上延缓储层致密化的进程,增孔1.47%。孔隙演化在早成岩A期经历了快速压实—早期胶结阶段,在早成岩B期经历了压实减缓—早期溶蚀阶段,在中成岩A期经历了溶蚀—胶结致密阶段。该研究为安塞地区长8油层组下一步勘探开发提供依据。

鄂尔多斯盆地致密砂岩储层成岩作用及孔隙演化——以七里村油田延长组7段为例

鄂尔多斯盆地是我国致密油资源最富集的盆地之一,资源量大,分布范围广,勘探开发前景广阔,但对七里村油田致密砂岩储层的研究较为薄弱。文中综合分析了研究区测井曲线及铸体薄片、扫描电镜、阴极发光等镜下观察资料,并结合全岩X衍射等实测数据,精细研究了七里村油田长7段储层岩石学特征、物性特征、成岩作用类型及孔隙演化规律。结果表明:研究区长7段储层以长石砂岩为主,表现为特低孔-超低渗和超低孔-超低渗的特征;孔隙类型以溶蚀孔、粒间孔为主,发育少量晶间孔和微裂缝;成岩作用对孔隙演化有较大影响,在成岩作用过程中,压实和胶结作用使储层物性变差,而溶蚀作用对储层具有建设作用。研究区长7段砂岩储层孔隙演化定量计算结果表明:初始孔隙度平均为36.54%,压实作用、胶结作用造成的减孔率分别为51.60%,43.75%,溶蚀作用对长7段储层物性起建设性作用,增孔率为11.97%。

酒泉盆地营尔凹陷下沟组一段致密砂岩储层成岩作用及孔隙演化

酒泉盆地营尔凹陷下沟组一段致密砂岩储层发育,但储层非均质性强、成岩作用强,为准确寻找有利储层发育区的带来难度。综合利用薄片、电镜、包裹体、物性等资料,分析成岩作用及其对孔隙演化的影响。结果表明:下沟组一段主要发育岩屑砂岩和长石岩屑砂岩,成分成熟度和结构成熟度均较低,以次生溶蚀孔隙为主,属于特低(低)孔-特低渗致密储层;主要经历压实-压溶、胶结、溶蚀3种成岩作用,经历早成岩(A、B期)、中成岩(A1、A2、B期) 2个阶段5个期次的成岩演化;成岩作用对孔隙演化的影响可划分为早期压实大量减孔、早期胶结减孔-低熟油充注、中期溶蚀增孔、晚期胶结致密-成熟油充注、后期稳定下降5个阶段,划分为中压实-弱胶结-强溶蚀、强压实-中胶结-中溶蚀、中压实-强胶结、强压实-填充4种成岩相;分析预测出C201井以东、Yc1井以南、Qc1井以东为3个有利储层发育区。研究成果可为营尔凹陷下沟组一段致密砂岩储层高效勘探开发提供有力的地质依据。

中扬子及周缘志留系致密砂岩成岩作用及对储层物性的影响

中扬子及周缘地区志留系发育多套砂岩,因下伏五峰-龙马溪组优质烃源层及上覆大套泥岩盖层,整体具有良好的成藏配置条件,但志留系砂岩整体致密制约了该领域勘探发展。在大量镜下观察基础上,深化研究区内志留系致密砂岩成岩类型及特征,明确区内主要建设性成岩作用为溶蚀作用和构造裂缝破裂作用,破坏性的成岩作用主要为压实作用、压溶作用和胶结作用,交代作用对孔隙度影响较小,明确志留系致密砂岩孔隙类型主要为次生孔隙。

阳江凹陷深层低渗储层成岩作用及对储层影响

珠江口盆地阳江凹陷深层油气资源巨大,但目前储集层深层成岩作用研究相对薄弱。该文基于岩心资料,对研究区恩平组深层低渗砂岩储层的成岩作用及其对储层物性的影响进行了综合分析。研究结果表明:阳江古近系恩平组储层成分成熟度较高,储集空间以溶蚀孔隙为主,占比超过50%,储层总体为低孔低渗的孔隙型储层。恩平组整体处于中成岩阶段(IIA-IIB),其成岩序列为:早成岩A期(IA)—机械压实/绿泥石包壳→早成岩B期(IB)—机械压实/凝灰质蚀变/长石溶蚀→中成岩A期(IIA)—机械压实/方解石胶结/长石溶蚀/岩屑溶蚀/高岭石胶结→中成岩B期(IIB)—化学压实/白云石胶结/孔隙绿泥石/石英加大。恩平组深层低渗储集层储集空间受成岩作用影响明显,其中压实作用显著地改变了恩平组储集层的孔隙度,减孔量为11.8%~26.3%(平均19.5%);胶结作用减孔量2.3%~30.1%(平均12.3%);溶蚀作用增孔量1.3%~24.8%(平均9.4%)。综合分析油气充注和储层孔隙演化匹配关系可知,该区深层储层属于“先致密后成藏”。

鄂尔多斯盆地W102井区长6储层成岩作用研究

通过铸体薄片观察和电镜扫描等检验方法,对鄂尔多斯盆地劳山地区W102井区长6储层的储层特征及成岩作用作了研究。研究结果表明:W102井区长6储层的岩石类型主要为灰色细粒长石砂岩,储层为典型的低孔—超低孔、特低渗—超低渗储层。此外,主要成岩作用包括压实作用、胶结作用和溶蚀作用:成岩期间的压实作用为破坏性成岩作用,对储层物性的影响不具主导性;胶结作用复杂,对孔隙度的影响较大;溶蚀作用表现为建设性成岩作用,溶蚀率增大对储层孔隙度和渗透率的改善具有积极作用。

普光地区须家河组致密砂岩储层成岩作用及孔隙演化

利用岩石薄片、铸体图像、全岩X衍射、扫描电镜、阴极发光、包裹体测试等分析实验技术,对四川盆地普光地区须家河组致密砂岩储层的成岩作用类型及成岩孔隙演化过程进行系统研究。研究结果表明:1)普光地区须家河组储层岩性以长石岩屑砂岩和岩屑砂岩为主,储集空间类型主要为粒间溶孔、粒内溶孔和黏土矿物晶间微孔;2)强压实作用和多期次多类型强胶结作用是储层致密化的主要因素,烃源岩生排烃期的有机酸溶蚀作用为主要的建设性成岩作用;3)须家河组历经碱性—酸性—碱性—酸性—碱性等5期成岩流体演化阶段,“三碱两酸”5期酸碱交替的流体变化决定了成岩孔隙演化,控制了溶蚀孔隙型有效储层的形成,近烃源岩和烃源岩内砂岩段具有酸性流体充注优势,更利于溶蚀孔隙形成,是有效储层发育的主力层段。研究成果对川东北地区须家河组致密砂岩气的进一步勘探具有重要指导意义。

川东北地区灯四段储层成岩作用及孔隙演化

本文以四川盆地川东北地区灯四段储层为研究对象,基于区内丰富的野外露头和钻井取心资料,结合扫描电镜、阴极发光和地化分析等测试手段,对灯四段储层成岩作用、成岩演化序列和储层孔隙演化进行了详细研究。结果表明:灯四段碳酸盐岩储层在沉积作用和成岩作用过程中广泛地受到孔隙流体和成岩变化的影响,依序经历海底胶结作用、同生-准同生大气淡水溶蚀作用、早成岩期相控岩溶作用、浅埋藏期胶结充填作用、中-深埋藏期溶蚀作用、重结晶作用和构造破裂作用等。其中,由于复杂的成岩流体影响,主要的胶结充填作用表现为五期白云石充填和两期与火山-热液活动相关的硅质充填,对储层破坏最为严重。而早成岩期相控岩溶作用则是灯四段储层形成的最关键建设性成岩作用,与典型表生岩溶作用表现出明显的差别。川东北地区灯四段储层在这些成岩作用的动态叠加中,最终形成现今的储集面貌。研究结果可为寻找区域优质储层提供更科学的地质依据。

北黄海盆地东部坳陷中生代火山碎屑岩成岩作用特征

通过钻井岩性、岩石组分分析、狄更森图解分析和成岩作用分析,对北黄海盆地东部坳陷中生代火山碎屑岩的成岩作用特征进行了研究。结果表明:东部坳陷内A井区、B井区钻遇中生界上侏罗统—下白垩统陆相沉积-火山碎屑沉积序列,B井区凝灰质砂岩发育,火山碎屑含量较高;A井区主要发育碎屑砂岩。凝灰质砂岩中火山碎屑的体积分数为20%~35%,碎屑砂岩中也含有小于10%的火山碎屑。成岩作用研究表明,A区发育凝灰质溶蚀-绢云母蚀变和黏土矿物蚀变作用,同时酸性流体导致岩石中黏土矿物选择性生成或转化,这些黏土矿物早期占位,抵抗颗粒间压实,后期或溶蚀或转化,形成粒内溶蚀孔和部分基质溶孔,释放一定储集空间;B区发育的少量凝灰质砂岩以脱玻化-重结晶作用为主,导致微细粒凝灰质组分减少,降低喉道堵塞,提高连通性,晚期脱玻化导致硅质胶结作用增强。研究区储层具非均质性,凝灰质砂岩储层物性相对较好,储集空间以次生溶蚀孔为主,脱玻化孔及晶间孔贡献相对较少,构造-火山活动形成岩石裂隙-微裂隙。

辽宁本溪牛毛岭马家沟组顶部剖面的成岩作用

本文以阴极发光为主要研究手段,通过胶结物形态和结构以及接触关系的观察,对本溪市牛毛岭马家沟组顶部剖面成岩作用进行研究,重建成岩历史和孔隙演化过程。研究结果表明,该剖面成岩作用主要包括机械压实、胶结、白云岩化、溶蚀、早期破裂作用;同生成岩阶段的成岩作用多样:分层①、②和⑤经受较强压实作用,分层③—⑤白云岩化特征符合回流渗透模式,分层④由于溶蚀形成溶塌角砾;早成岩阶段主要为胶结作用,主要发生于浅埋藏环境:分层①的掘穴和破裂等大孔隙被铁方解石充填,分层③—⑤中晶间孔隙、小窗状孔隙、溶塌裂缝、硬石膏晶体铸模等孔隙被白云石充填;中、晚成岩阶段的成岩作用很少。该剖面的成岩作用主要发生在同生—早成岩阶段,这与鄂尔多斯盆地中部中奥陶统埋藏史相似。

胜北洼陷三间房组致密储集层成岩作用及孔隙演化

吐哈盆地台北凹陷胜北洼陷中侏罗统三间房组油气资源丰富,但该组储集砂体致密,非均质性较强,制约了油气的勘探开发。以胜北洼陷中侏统三间房组砂岩储集层为研究对象,在岩心观察的基础上,结合薄片观察、电镜扫描、高压压汞测试等,研究致密砂岩储集层成岩作用和孔隙演化规律。结果表明,胜北洼陷三间房组储集层以长石岩屑砂岩为主,其次为岩屑砂岩,孔隙类型以次生孔隙为主,平均孔隙度为6.44%,平均渗透率为0.18 mD,属于低孔低渗储集层;成岩演化过程为压实—自生黏土矿物胶结、绿泥石环边胶结—石英Ⅰ期次生加大、长石溶解—钠长石化—绿泥石环边胶结—碳酸盐岩胶结—长石溶解—高岭石伊利石化,目前处于中成岩阶段B期。胜北洼陷三间房组储集砂岩平均初始孔隙度为34.66%,早成岩阶段A期压实作用平均减孔14.05%,胶结作用平均减孔0.50%;早成岩阶段B期压实作用平均减孔3.21%,胶结作用平均减孔0.75%;中成岩阶段A期压实作用平均减孔7.02%,胶结作用平均减孔4.26%;中成岩阶段B期压实作用平均减孔1.08%,胶结作用平均减孔0.75%。中成岩阶段A期溶蚀作用是研究区增孔的关键,平均增孔量为3.38%。

辽河拗陷滩海东部沙河街组低渗透砂岩储层成岩作用特征

基于铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射及物性资料综合分析,文中对辽河拗陷滩海东部古近系沙河街组一二段(简称沙一二段)储层的岩石学、物性及成岩作用特征进行了详细研究,建立了砂岩孔隙定量演化模式。结果表明:沙一二段储层岩性以长石岩屑砂岩为主,为中低孔、特低渗储层,以长石、岩屑的粒内溶孔为有利储集空间;目前处于中成岩阶段A期,经历了压实、胶结、溶蚀和交代4种成岩作用,其中压实、胶结作用降低储层孔隙度,破坏储层物性,孔隙度因压实作用减少了15.4百分点,因胶结作用减少了12.0百分点;溶蚀作用改善储层物性,并控制优势储层区域的分布,在其他非建设性成岩作用造成减孔与部分高岭石迁移造成增孔的综合控制下,实际溶蚀作用增加孔隙度7.2百分点。