示烃成岩矿物与油气成藏的关系--以东营凹陷为例

示烃成岩矿物是指与烃类活动具有成因关系的成岩矿物。通过综合利用地质、矿物岩石和地球化学方法,识别出了铁白云石、铁方解石、高岭石和黄铁矿4种示烃成岩矿物。对东营凹陷示烃成岩矿物在研究区不同层系中的分布和发育特征的分析结果表明,对示烃成岩矿物的研究可以在研究区流体输导体系中再现流体运动的过程及规律,分析其中控制物质演变和能量再分配的主导因素,揭示沉积盆地的油气生成、运移和成藏过程与成矿作用的对应关系,并对深部成岩作用以及油气运聚成藏在埋藏阶段的成岩响应进行评估。该研究成果对油气勘探开发具有较高的理论和应用价值。

川西坳陷成岩矿物相带对砂岩储集性能的控制作用

川西坳陷中段沙溪庙组砂岩储层极具非均质性,现今砂岩储集物性的优劣主要受成岩矿物相带的控制,其中以绿泥石-沸石成岩矿物相带为主体,高岭石成岩矿物相带为次,是研究区内有利于次生孔隙发育的成岩相标志,而板状碳酸盐成岩矿物相带以及石英增生成岩矿物相带则是砂岩致密化的重要标志。

川南上三叠统须家河组层序格架内成岩矿物发育特征及成岩演化规律

通过岩石薄片分析、物性资料及扫描电镜等实验分析方法,结合钻井资料,对川南地区上三叠统须家河组储层自生成岩矿物在层序格架内的分布发育特征进行了详细研究。结果显示:(1)碳酸盐矿物、硅质胶结、环边绿泥石、黄铁矿及海绿石是研究区内须家河组砂岩主要的自生成岩矿物。碳酸盐胶结物可据形成时间分为早期碳酸盐矿物和晚期碳酸盐矿物,岩石中碳酸盐矿物含量与储层孔隙度负相关;自生硅质与储层孔隙关系较为复杂,这与硅质的来源及形成机制有关;环边绿泥石的发育对储层原生粒间孔的保存是有利的,然而对储层整体的孔隙度并没有积极意义。(2)各成岩矿物不同的沉淀机制影响着在层序格架内发育的位置,早期碳酸盐矿物的沉淀与沉积时水体性质有关,易于形成于基准面上升半旋回后期和下降半旋回早期,而成岩晚期的碳酸盐矿物的沉淀与岩石内部所含泥质和临近的泥页岩层中的黏土矿物转化有关,同时自生白云石在具海相沉积背景的须二段更加发育;硅质胶结在层序格架内的分布与泥质含量的高低有关,易于分布在基准面上升半旋回的晚期和下降半旋回;环边绿泥石、黄铁矿及海绿石受海(湖)侵作用明显,主要分布于基准面上升半旋回,不过海绿石多见于须二段的上升半旋回。(3)层序格架内砂体的成岩演化差异显著,根据各自生矿物的分布发育特征,川南须家河组储层上升半旋回更易于相对优质储层的发育。

成岩矿物相带及其与油气的关系——以四川盆地川西坳陷为例

通过对川西地区典型油气田上沙溪庙组(J_2s)成岩作用的研究,确立了该区储层存在四种不同的成岩矿物相带:绿泥石-沸石相带、高岭石相带、碳酸盐相带及石英次生加大相带;探讨了成岩矿物相带与油气的关系,指出绿泥石-沸石成岩矿物相带是本区有利的成岩矿物组合相带。

煤系烃源岩中有机酸对成岩矿物的改造——以鄂尔多斯盆地东部山西组为例

在鄂尔多斯盆地东部地区山西组地层中为了解煤系烃源岩有机酸对成岩矿物的影响,在岩石薄片,阴极发光等实验基础上,发现Ⅲ型干酪根生成的有机酸溶蚀石英、长石、岩屑等不稳定矿物,生成的Si O2使石英发生次生加大,粘土矿物的生成占据孔隙空间,使储层孔隙度大大降低,砂岩致密化。煤系地层中有机酸对不稳定矿物的改造对储层发育具有重要的影响。

泥岩成岩矿物演化特征与成岩体系划分:以东营凹陷古近系为例

成岩过程中泥岩的成岩矿物会随成岩体系的改变而发生变化,因此有效地识别成岩矿物组合与划分成岩体系,对深刻理解有机质生烃的差异性具有重要的意义。文章选取东营凹陷古近系不同层段埋深在1200~4500m的泥岩,通过岩石薄片、扫描电镜和X射线衍射等检测,有效地区分了外源输入的矿物(如石英)与成岩矿物(亮晶方解石和白云石)等显微特征的差异,据此建立了定量估算泥岩中成岩转化的黏土矿物含量的方法:C陆源=(C/Q)沙一×Q样品和C成岩=CXRD-C陆源,其中C为黏土矿物含量,Q为石英含量,更好地反映了泥岩成岩过程中黏土矿物的演化特征。在埋藏演化过程中泥岩中的成岩矿物和组合呈现出两段性,3000m以上黏土矿物和白云石的成岩转化较慢,形成了以伊蒙间层+高岭石的成岩矿物组合,推断其经历了酸性成岩环境和开放成岩体系;3000 m以下黏土矿物和白云石的成岩转化过程加快,形成了以伊利石+绿泥石+白云石的成岩矿物组合,推断其经历了碱性成岩环境和封闭成岩体系,充分展现了泥岩在深浅层成岩环境和体系的差异性。与前人研究东营凹陷泥岩中由有机质生烃产生异常压力造成的开放/封闭体系界限基本吻合,表明泥岩中矿物埋藏演化经历的成岩体系与有机质生烃形成的压力体系具有较好的响应关系,这对认识不同成岩体系下有机质的生烃过程和生烃机理的差异性具有重要的意义。

火成岩质矿物材料对混凝土性能的影响

我国西南地区粉煤灰混凝土矿物掺合料资源匮乏,亟待开发替代材料。本文研究了四种火成岩质矿物材料对混凝土工作性能、力学性能以及耐久性能的影响,评估了混凝土的开裂风险。结果表明:火成岩质矿物材料等质量替代粉煤灰后,硬化混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能均满足标准要求,减水剂用量、早期抗压强度、电通量以及收缩率均高于粉煤灰混凝土;掺加凝灰岩微粉的硬化混凝土与粉煤灰混凝土性能基本相当,玄武岩微粉混凝土对减水剂的需求量最大、抗压强度最低。掺加火成岩质矿物材料的混凝土抗裂性能有所降低,掺加凝灰岩微粉和粉煤灰的混凝土开裂风险为“低”级,掺加安山岩微粉、玄武岩微粉以及流纹岩微粉混凝土的开裂风险为“中低”级。四种火成岩质矿物材料混凝土中凝灰岩微粉混凝土性能最优,凝灰岩微粉可替代粉煤灰掺入混凝土。

鄂尔多斯盆地苏里格气田西南部成岩矿物转化与储层物性

成岩矿物的转化是致密砂岩储层物性变化的主要因素之一。为了探索二者之间的关系以及储层致密化成因,采用薄片观测、扫描电镜分析、阴极发光分析等手段,结合成岩演化过程中的矿物热力学特征和体积变化,探讨了苏里格气田西南部山1段、盒8段砂岩的矿物组成、孔隙特征、矿物转化机制及其对储层孔隙的影响。结果表明:1胶结物以黏土矿物、方解石为主,硅质少量;2绿泥石薄膜可包裹高岭石和石英加大边,偶见放射状绿泥石且孔隙较好;3黏土矿物晶间孔占孔隙比重较高,高岭石伊利石化后的晶间孔隙较发育,其次为溶蚀孔隙;4嵌晶状方解石充填剩余粒间孔隙,并交代石英加大边和伊利石,破坏储层物性。认为中成岩A期的钾长石溶蚀、蒙脱石伊利石化、高岭石伊利石化、黑云母水化都会使得矿物体积变小,属于增孔反应,在一定程度上改善储层孔隙;且胶结作用增加储层的抗压实能力,在一定程度上保护了原生孔隙;故在分析胶结作用对物性的影响时,不能简单地归结为破坏性成岩作用。

赣北大湖塘钨矿成岩成矿物质来源的矿物学和同位素示踪研究

赣北大湖塘超大型钨矿位于九岭钨多金属矿集区东部。本文对大湖塘钨矿石门寺矿段矿物学特征进行了系统的研究,结合同位素示踪分析了成岩成矿物质来源。岩相学研究表明,石门寺矿段蚀变以黑云母化、云英岩化及碱交代(钾长石化、钠长石化)作用为主。黑云母化的过程中释放了一定量的挥发分,云英岩化和碱交代作用除萃取部分的成矿物质外,使岩体中的Ca2+大量活化迁移。晋宁晚期黑云母花岗闪长岩与燕山中期似斑状花岗岩、花岗斑岩矿物成分研究表明:(1)斜长石普遍富钠,似伟晶岩壳主晶为钾长石,客晶为钠长石;(2)黑云母具有富铁贫镁的特点,黑云母花岗闪长岩及似斑状花岗岩中的黑云母均为铁质黑云母,花岗斑岩中黑云母为铁叶云母。黑云母成分指示大湖塘石门寺矿段花岗岩类均为过铝质S型花岗岩,成岩物质均为壳源。石英氢、氧同位素及黑钨矿氧同位素研究表明成矿流体为岩浆水。黄铜矿、辉钼矿硫同位素表明成矿流体中硫来自于岩浆。结合前人研究成果,本文认为富钨的双桥山群浅变质岩在燕山中期发生了部分熔融,产生了高分异的富含钨元素及挥发分的岩浆,岩浆分异演化过程中形成的含矿热液使侵入体自身及围岩发生大规模的蚀变作用,进而在燕山中期侵入岩的内外接触带形成了大湖塘超大型钨多金属矿床。

不同岩性火成岩质矿物掺和料及其混凝土性能研究

针对粉煤灰、矿渣粉等传统矿物掺和料资源紧缺问题,对比研究了4种常见火成岩质矿物掺和料性能及其制备的混凝土与传统粉煤灰混凝土的性能差异。结果表明:4种天然火成岩质矿物掺和料物理化学性能指标与粉煤灰相近,其活性指数表现为早期高于粉煤灰,而中后期低于粉煤灰;天然凝灰岩质和流纹岩质矿物掺和料表现出良好的碱活性抑制能力;改性剂的掺入能显著提高4种岩性火成岩质矿物掺和料各龄期活性指数和碱活性抑制能力。掺天然火成岩质矿物掺和料混凝土的抗压强度满足C40混凝土设计强度要求及300次抗冻要求;掺改性火成岩质矿物掺和料混凝土满足C40混凝土密实性标准要求及300次抗冻要求。

碎屑岩储层成岩相测井识别方法综述及研究进展

目前我国大多数油田已进入以隐蔽油气藏为主的油气勘探阶段,在其烃源岩和构造和沉积相等成藏地质条件基本明确的情况下,通过成岩相的研究来优选优质储集体是该阶段油气勘探工作的重点和难点。但目前国内外关于储层成岩相的研究尚处于探索阶段,对于成岩相研究亟待解决的关键问题—利用测井资料将成岩相推到面上的研究更有待于加强。有鉴于此,基于国内外大量文献,对成岩相的影响因素、分类命名方案、测井识别原理和碎屑岩储层典型成岩相的测井响应特征进行系统调研和详细探讨。认为成岩相的测井识别方法最关键的是在储层岩性识别的基础上成岩作用类型和强度的定性判定以及成岩矿物含量的定量计算,并提出了利用蜘蛛网图测井识别成岩相的方法。最后对成岩相测井识别尚存在的问题进行探讨,并对成岩相测井识别方法未来趋势做出展望,以期能进一步推动成岩相测井识别相关方法的进展和加强成岩相在储集体预测中的应用。

陆相断陷盆地深部碎屑岩成岩演化及控制因素:以东营断陷盆地古近系孔店组为例

通过岩石薄片、扫描电镜、镜质体反射率、X衍射、物性分析等资料,对东营断陷盆地古近系孔店组成岩演化及控制因素进行详细研究。研究结果表明:东营断陷盆地孔店组典型成岩现象有强烈压实作用、硬石膏胶结、多期次碳酸盐胶结、多期次粘土矿物胶结、硅质强烈胶结、矿物强烈穿插交代、碎屑颗粒和胶结物的溶解作用;其中,压实作用是引起深部碎屑岩强烈致密化的主要原因;硬石膏胶结、碳酸盐胶结、硅质胶结是引起致密化的又一重要原因;长石、碳酸盐胶结物的溶解作用是引起该地区储层改善的主要成岩因素;成岩演化经历了准同生期-中成岩B期,部分达到晚成岩期的演化过程,成岩演化过程控制了深部碎屑岩孔隙演化;并推断原始干旱-半干旱沉积环境、基准面变化、深埋藏环境、构造-岩浆活动是控制成岩及孔隙演化的主要因素。

苏北盆地高邮凹陷北斜坡阜宁组成岩作用及储层特征

高邮凹陷北斜坡阜宁组碎屑岩储层以细砂岩和粉砂岩为主 ,砂岩类型主要为长石砂岩、岩屑长石砂岩和少量长石岩屑砂岩。主要成岩矿物类型为粘土矿物、石英和碳酸盐等。储层以次生孔隙发育为主 ,粒间孔隙和骨架颗粒溶孔最为发育。阜宁组成岩演化阶段处于早成岩B期至晚成岩A期。机械压实作用比较明显 ,但次生溶蚀作用亦表现得十分强烈。阜宁组储层性质明显地受到沉积微相和成岩作用的影响。在阜一段三角洲主要砂体微相中 ,沉积物粒度较粗、厚度较大的河道和砂坝砂的储集物性明显优于各种粒度较细、厚度较薄的席状砂体。阜三段三角洲前缘砂体发育 ,水下分流河道和河口砂坝物性最好 ,前缘席状砂及其他侧翼砂体的物性较差。平面上储层性质主要表现为相控特点 。

对成藏期定量分析中自生矿物定年的探讨

简要介绍了传统的主要成藏期分析方法和近年来发展起来的定量成藏期分析新方法。结合松辽盆地北部齐家-古龙及周边的扶余、杨大城子油层实例,详细分析了自生矿物定年基本原理,指出了自生伊利石的同位素年龄仅能代表烃类大量充填储层的时间,有时可代表储层最早形成油气藏的时间,它并不代表保存到现今的油气藏的形成时间。一般来讲,储层最早形成的油气藏与保存到现今的油气藏在时间上是有区别的,研究保存到现今的油气藏的形成时间对勘探找油的意义更大。提出了在成藏期定量分析中,包括成岩矿物、流体包裹体等许多新的技术和方法都不具有“指纹”效应。油气成藏期研究应该是地球化学技术与地质背景相结合,传统方法与新方法相结合,定性与定量相结合,只有这样才会收到良好成果。

苏北盐城天然气储层成岩作用研究

盐城凹陷天然气储层为成分成熟度很低的砂砾岩、砾状砂岩、砂岩和少量粉砂岩，砂岩类型主要为长石岩屑砂岩和少量岩屑长石砂岩。成岩矿物主要类型有粘土矿物、石英、钠长石、碳酸盐、硬石膏和石膏等。储层以次生孔隙发育为特点，以粒问孔隙和骨架颗粒溶孔最为发育，溶解作用发育程度与泥质岩在成岩过程中粘土矿物和有机质的演化关系极其密切。盐城天然气进入储层发生在始新世——新近纪，主要成藏期发生在4．5～10Ma。天然气储层成岩演化阶段处于晚成岩A亚期。储层性质明显地受到沉积相和成岩作用的影响。沉积物粒度较粗、厚度较大的河道砂的储集物性明显优于各种粒度较细、厚度较薄的席状砂体。

东营凹陷南斜坡东部地区沙四段储层成岩作用研究

东营凹陷南斜坡东部地区沙四段储层岩性主要有砂砾岩、砾状砂岩、砂岩和粉砂岩,砂岩类型以岩屑长石砂岩为主,长石砂岩和长石岩屑砂岩次之。成岩矿物类型主要有粘土矿物、石英、长石、碳酸盐、黄铁矿等,其中粘土矿物有高岭石、伊利石、绿泥石、伊-蒙混层。储层成岩演化阶段处于晚成岩A1亚期,油气注入时间为7.5～25Ma前。砂岩储层成岩相划分为三种类型压实成岩相、碳酸盐胶结成岩相和不稳定碎屑溶蚀成岩相。储层性质明显地受到成岩相的控制,水下辫状河道砂体是油气储集的主要场所。

川中地区上三叠统须家河组成岩层序地层学特征

充分利用薄片分析以及X-衍射等资料,结合元素俘获(ECS)测井解释所获得的岩石矿物组合特征,从层序界面对成岩特征的控制以及不同基准面旋回内的成岩作用发育规律两个方面分别对川中须家河组层序地层格架内的成岩作用特征进行探讨。结果表明,须家河组可划分为2个超长期和5个长期基准面旋回层序。须二段、须四段底部的层序界面之下碳酸盐胶结物含量普遍增加,而界面之上的砂体普遍见溶蚀现象,储层物性相对变好。须四段基准面上升半旋回时期形成的沉积物颗粒粒度较粗、泥质含量低、砂体厚度大、连通性好,在成岩过程中原生孔隙容易得到保存,再加上受到层序界面所控制的有机酸性水溶蚀作用的影响,有利于次生孔隙的产生。而基准面下降期,砂体的连通性变差、泥质夹层增多,在成岩过程中原生孔隙不易保留同时也不利于次生溶蚀孔隙的产生,因而物性最差。须二段总体也具此规律,但由于其埋藏更深,经历成岩作用更为复杂,因此并不如须四段明显。研究成果可为研究区优质储层追踪对比及预测提供依据,同时也能为成岩层序地层学的研究提供借鉴。

东营凹陷成岩作用与孔隙流体活动的关系探讨

通过对东营凹陷地层水化学特征和成岩矿物分布现象系统分析,讨论了成岩作用与中深部储层孔隙流体活动的关系。研究结果表明,泥岩压实排水和有机质热演化是成岩过程中主要的流体活动事件,泥岩压实排出水经砂体和断层向浅层运移,与中深层热对流是中深部储层流体活动的主要形式。

南海海槽东部海上生产试采区天然气水合物储层的沉积物矿物成分

在南海海槽东部生产试采区，对天然气水合物更新世深水浊积岩的沉积物矿物成分进行了测量。我们使用60m钻井岩心样品进行半定量分析天然气水合物储层的矿物和有机质的含量。粉末x射线衍射分析、烧失量测试和场发射电子显微镜显示结果如下：（i）10种主要矿物含量各不相同，其中大多数与中值粒径呈良好的指数相关性；（ii）上层泥质部分主要由富含颗石藻的半深海沉积物组成，然而中部和下层部分的特点是颗石藻相对稀少，富含丰富腐殖质的浊流沉积物；（iii）自生石膏、菱铁矿和莓球状黄铁矿的普遍出现表明早期缺氧和高盐度环境下的成岩作用在一定程度上与天然气水合物的形成有关。这些矿物数据提供了关于热学性质、地质力学特性、有效渗透率、沉积物早期的成岩机制和开发天然气水合物储层的有用信息。

沉积盆地油气成藏期研究及成藏过程综合分析方法

从油气成藏研究的发展阶段入手讨论了油气成藏期研究方法的演变,早期主要从生、储、盖、运、聚、保各项参数的有效配置,根据构造演化史、圈闭形成史与烃源岩生排烃史来推断油成藏期次和过程;近年来随着科技的进步,油气成藏期的"正演"分析方法,如对构造演化史、圈闭发育史与烃源岩生排烃史的研究越来越深入、精细,相应地深化了油气成藏条件、期次和过程的认识;同时,依靠"成藏化石"记录方面的成藏期定量数据分析可以"示踪"油气成藏期次和过程,如具有封闭特征的记录了沉积盆地早期油气成藏条件和过程的流体包裹体研究,具有开放特征的反映油气充注、演化过程的油气分异特征、储层沥青分析及自生矿物年代学研究等。并以克拉2气田成藏过程为例,提出了在油气分异特征、包裹体分析、储层沥青分析和成岩矿物年代学等研究的基础上,结合盆地构造演化史、沉积埋藏史、烃源岩热演化史以及各种成藏条件的有效匹配,综合分析油气成藏期次、过程的方法。