沙湾凹陷砂砾岩沸石胶结物与碎屑颗粒粘结差异成因分析

通过岩石薄片、扫描电镜、能谱分析等微观实验,对准噶尔盆地沙湾凹陷二叠系砂砾岩储集层中沸石胶结物类型及特征进行了分析,明确了沸石胶结物与碎屑颗粒粘结差异的机理。结果表明:上二叠统上乌尔禾组储集层中,塑性岩屑变形及偏碱性地层水使得浊沸石与碎屑颗粒的粘结性较强;下二叠统风城组储集层浊沸石在异常高压、酸性流体等条件下,与碎屑颗粒粘结程度低,而片沸石由于其晶体特征,与碎屑颗粒的粘结程度较高;上乌尔禾组和风城组储集层中沸石胶结物与碎屑颗粒粘结差异主要与岩石成分、异常压力、矿物类型、晶体结构及后期成岩流体改造程度有关。

准噶尔盆地中拐—西北缘地区二叠系沸石胶结物分布与控制因素

准噶尔盆地中拐—西北缘地区深层二叠系碎屑岩中普遍发育沸石类胶结物,主要有浊沸石、片沸石及方沸石。成岩后期由于烃源岩热演化及大气淡水作用导致成岩介质环境由碱性环境部分转化为酸性环境,形成沸石次生孔隙发育带,这对在二叠系深层碎屑岩中寻找有利储集体意义重大。通过对该区120余口井1400多片铸体薄片分析,结合岩心、扫描电镜、电子探针、黏土矿物及物源区母岩性质等综合研究,认为:13类沸石胶结物在时空上呈规律性发育。横向上从盆缘向盆内,沸石成带分布,依次发育片沸石、方沸石和浊沸石;纵向从下至上,浊沸石胶结程度减弱,方沸石胶结程度增强。2母岩成分的差异是形成不同沸石矿物的物质基础。在碱性成岩环境中,富中基性火山岩屑的碎屑岩,易形成以浊沸石为主的沸石胶结物;富中酸性、酸性火山岩屑的碎屑岩,易形成以方沸石为主的沸石胶结物。3在同一性质岩屑组成的情况下,成岩流体性质决定了沸石的纵横向分布特征。湖盆中心pH值高、盐度高及钙离子富集,易形成浊沸石胶结;湖盆边缘pH值降低、盐度降低及钙离子富集程度减少,易形成方沸石、片沸石胶结。通过对各类沸石胶结物分布特征及形成条件研究,提出了中拐—西北缘地区碎屑岩沸石胶结物的发育规律,这对认识中拐—西北缘地区碎屑岩岩矿特征、成岩环境及寻找沸石溶蚀孔型储层有重要指导意义。

准噶尔盆地环玛湖凹陷二叠系砂砾岩储层沸石类胶结物的形成及石油地质意义

准噶尔盆地环玛湖凹陷二叠系砂砾岩储层中广泛发育沸石类胶结物。X射线衍射、铸体薄片、扫描电镜、包裹体测温和能谱分析等分析结果表明,研究区沸石类胶结物中浊沸石最为发育,其次为片沸石,方沸石含量较低,其形成条件为富含Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)的弱碱性还原环境。研究区沸石矿物的晶型较为完整,罕见方沸石与片沸石、浊沸石共生,也没有发生方沸石向片沸石和浊沸石转化的现象,表明沸石矿物是在成岩阶段从孔隙水中自形结晶形成;方沸石形成于早成岩阶段A期,其形成温度较低,为60~70℃,片沸石和浊沸石形成于早成岩阶段B期,片沸石形成温度为90~100℃,浊沸石形成温度为100~110℃。岩石学及矿物学特征表明,研究区沸石类胶结物更易发育于杂基含量较低、分选和磨圆度较好、原生孔隙发育、孔隙水易于流动的扇三角洲前缘水下分流河道砂砾岩中。早期形成的方沸石易发生溶蚀但其含量较低,片沸石和浊沸石形成时间较晚,更接近油气充注时期,且稳定性较高,一般很难发生强烈溶蚀,因此研究区沸石的溶蚀作用对储层的储集性能改善不大。研究区压实作用强烈,适度含量的沸石类胶结物可有效抵御砂砾岩储层的压实作用,保留良好的剩余粒间孔及连通的孔隙喉道,为后期酸性流体的进入提供必要的空间基础,有利于溶蚀作用;大量沸石胶结会破坏砂砾岩原有的储集空间,堵塞孔隙喉道,阻碍后期酸性流体的进入,使储层孔隙度和渗透率大幅度降低,因而不利于储层的改善。