碎屑岩储层中自生绿泥石衬边能抑制石英次生加大吗?——以四川盆地须家河组砂岩储层为例

应用X射线衍射、铸体薄片、扫描电镜、能谱、微量元素等分析方法，对四川盆地须家河组395块砂岩储层样品的黏土矿物组分和含量进行了分析。结果表明，在须家河组砂岩储层中，黏土矿物主要为伊利石和绿泥石，绿泥石含量占黏土矿物总量的33％，并与储层孔隙度、渗透率呈一定的正相关关系；自生绿泥石属于铁一镁过渡型，偏富铁，主要分布于砂岩骨架颗粒表面，以颗粒衬边形式出现，呈叶片状和针叶状；自生绿泥石形成于pH值介于7～9的碱性水介质中，而石英次生加大形成于pH值介于5～6的弱酸性水介质中。自生绿泥石与自生石英不同的共生关系是由水介质条件变化引起的，绿泥石衬边的存在并不能明显抑制石英的次生加大，自生绿泥石优先生长于孔隙空间大的砂体中。

煤系烃源岩与石英次生加大边的形成机理探讨:以鄂尔多斯盆地东部山西组为例

借助有机酸热模拟、岩石薄片及阴极发光实验资料,分析了鄂尔多斯东部地区山西组煤系烃源岩与石英次生加大边的关系。研究表明:煤系烃源岩以Ⅲ型干酪根为主,在热演化生烃的过程中由于含氧基团逐步断裂产生了大量的有机酸;在酸性微孔隙环境下,石英砂岩及其岩屑石英砂岩中的火山喷出岩屑、长石等不稳定矿物易遭受溶蚀,形成的SiO2提供了石英次生加大的硅质来源,薄片及阴极发光下均可观察到石英发育多期次生加大,尤以二期次生加大为主;证实煤系烃源岩中的有机酸是导致石英发生多期次生加大的直接原因,最终形成致密砂岩。

储集砂岩碎屑石英次生加大边定量分析技术及其演变特征研究

作者通过对电子探针分析仪阴极发光象拍摄方法和测试程序的技术改进,在电子探针仪上实现了对石英次生加大边同时进行偏光象、阴极发光象观察和拍摄及同位化学成分的快速多点定量分析。 分析测试表明,在不同成岩阶段生长的石英次生加大边中,其Al_2O_3含量有明显差异,据此,定量划分了石英次生加大级别,并对石英次生加大边形成条件进行了探讨。

论定边地区山西组致密砂岩地层中石英次生加大硅质来源

为了解定边地区石英次生加大的硅质来源,对定边地区数十口井的岩心进行薄片观察。在阴极发光镜下,定边地区山西组地层具如下鲜明特征:(1)整个地层以岩屑砂岩和岩屑石英砂岩为主,且地层中的石英颗粒之间含有大量高岭石和方解石;(2)大多数石英颗粒发生交代现象,其颗粒边缘表现的参差不齐;(3)地层中含有一定数量的云母、千枚岩等铝硅酸盐矿物,但是缺少长石;(4)在较深的层段,颗粒之间的压溶现象普遍发育,一部分颗粒发育缝合线,有些颗粒甚至发生破裂。这些特征反映了该地区石英次生加大的硅质最主要来源于长石的溶解和火山物质的蚀变,其次来源于石英颗粒之间的压溶,最后有少量来源于其它铝硅酸盐矿物的溶解和粘土矿物之间的转化。

东营凹陷中央背斜带沙三段砂岩石英次生加大边发育特征及其指示意义

石英次生加大是砂岩储层中常见且重要的成岩现象.本文通过对东营凹陷中央背斜带沙三段不同含油级别砂岩样品铸体薄片镜下观察、石英次生加大边宽度和含量的定量统计以及流体包裹体测温,分析了不同含油级别砂岩中石英次生加大边发育特征、期次和石英次生加大所需硅质的可能来源.砂岩样品中石英次生加大边最大宽度和加大边面积分布范围变化大,分别分布在4~90μm和2.50~39 927.80μm^2之间.砂岩中与油气充注有关的石英次生加大主要有两期,结合埋藏-温度史图,该两期石英次生加大边发育时间分别为距今15~6 Ma和4~0 Ma.钾长石溶蚀和沙三段砂泥岩层中黏土矿物的转化是研究区不同含油级别砂岩石英次生加大边发育的主要硅质来源.东营凹陷中央背斜带沙三段不同含油级别砂岩石英次生加大边发育具有相似性和差异性两种特征:(1)不同含油级别砂岩中石英次生加大边最大宽度和单颗粒石英次生加大边面积整体统计分布特征具有相似性;(2)石英次生加大边宽度和单颗粒石英加大边面积普遍存在差异性.砂岩孔渗性、含烃流体充注造成的酸性水介质环境和油水分布特征是造成沙三段不同含油级别砂岩石英次生加大边发育相似性和差异性的主要原因,该区砂岩中石英次生加大可作为含烃流体充注的成岩示踪标志.

深层砂岩储层中微晶石英包膜的形成及其对原生粒间孔隙的保存意义

微晶石英包膜是抑制储层砂岩(尤其是深层和超深层优质储层砂岩)石英次生加大和保护原生粒间孔隙的重要胶结物类型之一,但在国内长期以来并未引起足够重视。通过国内外大量的文献调研,详细地介绍了微晶石英包膜的产状和成因、对原生粒间孔隙的保护作用、对石英次生加大的抑制机理及其控制因素。对深层及超深层储层砂岩中微晶石英包膜形成机制及其储层意义的深入了解将为我国深层和超深层优质砂岩储层的形成机制的进一步认识提供新的思路,并将进一步提高我国深层和超深层复杂砂岩储层钻前储层质量预测的准确性进而降低油气的勘探风险。

混积型碳酸盐岩中石英的成岩作用及其与储层的关系

利用岩石薄片、扫描电镜、能谱和阴极发光等资料,对塔里木盆地巴楚-麦盖提地区石炭系小海子组混积型碳酸盐岩中石英的分布、产状和成岩作用进行了研究。根据粒度统计结果,与碳酸盐混积的陆源石英来源于海滩砂或沙丘砂。陆源石英与碳酸盐的混合是海平面上升期由沿岸流等事件作用产生。纵向上石英含量的变化与沉积环境和事件作用的不确定性有关。陆源石英的产状可分为5类,反映了不同的沉积和成岩事件。石英经历的成岩作用包括有压实-压溶作用、次生加大和交代作用。混积型碳酸盐岩中石英次生加大不同于碎屑岩,加大边与碎屑石英之间存在非连续的白云石边,加大石英的晶形反映其结晶过程明显受到生长空间的限制。在残余粒屑灰质白云岩中,可见石英经历了两期次生加大,反映了两期有机酸的侵入。通过分析和讨论,认为对混积型碳酸盐岩中石英的成岩作用研究有助于加深对储层次生溶蚀孔隙发育过程的认识。

准噶尔盆地腹部永进地区深埋侏罗系砂岩内绿泥石包膜对储层物性的影响

准噶尔盆地腹部永进地区埋深侏罗系砂岩储层深度约为5850～6120m．由于塑性岩屑质量分数高，强烈的压实作用是破坏储层物性最主要的因素，但深部侏罗系砂岩内普遍发育的绿泥石黏土包膜是改善储层物性的重要因素.借助铸体、扫描电镜等手段分析表明，绿泥石包膜多为栉壳状垂直颗粒表面分布，为早期成岩阶段的产物；绿泥石包膜通过隔阻SiO2孔隙流体与石英颗粒的接触来抑制石英的次生加大，降低硅质胶结对孔隙的破坏；绿泥石包膜还可抑制压溶和颗粒溶蚀作用，减少易堵塞孔喉的自生矿物的形成，从而保存粒间孔隙，增加砂岩孔隙的连通性，有利于溶解作用的不断继续．

超深层致密砂岩储层致密初始期的厘定——以中东鲁卜哈里盆地为例

鲁卜哈里盆地奥陶系S组为一套典型的超深致密化砂岩储层,石英次生加大为主的硅质胶结作用是导致本区储层致密的最主要因素。利用阴极发光、包裹体测温、自生伊利石矿物同位素测年,结合构造沉降史、埋藏史和热演化史,以首批油气充注的尾声即焦沥青在孔隙中的充填映射储层致密初始期的时间下限;以首次石英次生加大集中发育导致孔隙急剧缩减映射其时间上限,估算奥陶系储层致密初始期约在晚三叠世—早侏罗世,并计算出储层致密化速率约30.6 m/Ma。此外,储层致密化后油藏继续热演化,部分原油热裂解生成天然气可在圈闭内部重新调整聚集形成凝析气藏,部分裂解天然气朝上倾方向继续逃逸或通过颗粒间微孔隙透析成为弥散状油气分布体。

鄂尔多斯盆地志丹地区山西组砂岩致密化发育时限探讨

借助于显微镜的单偏光和荧光,对鄂尔多斯盆地志丹地区山西组致密砂岩的岩石学特征进行观察,同时,采用显微冷热台对石英次生加大边中的包裹体进行测温,并使用激光拉曼光谱对包裹体的组分进行分析。盆地模拟研究发现,志丹地区山西组致密砂岩石英次生加大边中发育无机盐水包裹体、含烃盐水包裹体、气液态烃包裹体和气态烃包裹体4种类型包裹体;赋存在Ⅰ期石英次生加大边内的盐水包裹体均一温度在80~100℃,冰点温度在-4^-2℃,推测形成时间为200×10~6—190×10~6a;Ⅱ期石英次生加大边的盐水包裹体均一温度在105~125℃,冰点温度在-6^-4℃,包裹体气相组分以CO_2为主,少量C_2H_6,推测第一期天然气充注时间及砂岩初次致密化时间为190×10~6—160×10~6a;Ⅲ期石英次生加大边中的盐水包裹体均一温度在135~155℃,冰点温度在-10^-8℃,包裹体气相组分以CH_4和C_2H_6为主,伴随有大量后期高成熟天然气充注,推测天然气成藏及砂岩进一步致密化的时间为160×10~6—140×10~6a,天然气的充注伴随着砂岩的后期致密化发育。

碎屑岩储集层中绿泥石包膜的研究现状

绿泥石包膜在国内外碎屑岩储集层中常有发现,其对石英次生加大的抑制及对储集层物性的影响一直是国内外学者的研究热点。本文回顾了绿泥石包膜的研究历史,总结了其研究成果,包括微观赋存状态、形成时间和机理、控制因素、对石英次生加大的抑制和对储集层物性的影响等。结果表明:(1)储集层中绿泥石包膜主要偏富铁,具连续生长的双层结构,符合"Ostwald"熟化过程,始于早期富铁黏土包膜,早成岩期转化为平行或斜切颗粒表面的内层包膜,逐渐向外生长为垂直颗粒表面的孔隙衬里绿泥石,并可在埋藏成岩过程持续生长;(2)富含铁镁矿物的火山物质(火山岩岩屑和火山灰)及暗色矿物(黑云母和角闪石等)是形成绿泥石包膜的主要物质来源,并主要富集在三角洲入海(湖)的高能水动力相带,如三角洲前缘水下分流河道及河口坝等沉积微相中,烃类充注影响孔隙衬里绿泥石的生长形态;(3)中低温环境绿泥石包膜明显抑制石英次生加大的生长,高温环境抑制效果减弱;(4)绿泥石包膜的发育有利于粒间孔隙的保护,但易降低孔隙喉道的连通性。最后指出了绿泥石包膜在目前研究中存在的问题和今后的研究趋势。

酒泉盆地营尔凹陷下沟组砂岩蒙皂石膜形成机制

酒泉盆地营尔凹陷下沟组砂岩中以黏土膜形式赋存的蒙皂石是一种能够预测储集层物性的标型矿物。通过铸体薄片和扫描电镜技术对蒙皂石膜的赋存状态进行观察,研究其形成机制及对储集层物性的影响,为营尔凹陷下沟组油气勘探开发提供科学依据。研究表明,晶形差的蒙皂石以胶囊状依附在碎屑颗粒表面成为黏土膜,成膜物质来源于携带蒙皂石黏土微粒的下渗大气水,成膜时间为早成岩阶段A期的方解石胶结之后。蒙皂石膜与石英胶结物共生,石英胶结物以石英微粒散布或以石英次生加大边覆盖在蒙皂石膜表面。鉴于此,生长在孔隙壁上的蒙皂石膜不能抑制石英次生加大,其对砂岩孔隙的保存不具有建设性作用,但可以作为指示砂岩物性好坏的标型矿物。

下扬子黄桥地区龙潭组致密砂岩胶结物流体特征与演化

探讨下扬子黄桥地区上二叠统龙潭组含碳质层系致密砂岩中石英次生加大和菱铁矿胶结物共存的流体环境及演化过程。通过铸体薄片、流体包裹体温度、盐度和荧光、扫描电镜、X射线衍射等测试分析,揭示石英次生加大明显早于菱铁矿胶结,两者形成的温度和盐度相近,但却表现出明显的从酸性流体到碱性流体的转变,石英次生加大与早期富含碳质的酸性流体环境相关,其碱性流体环境的转化可能与含碳层系浅埋条件下的厌氧细菌活动存在相关性。两种胶结物形成过程普遍经历了热流体活动影响,反映东吴运动热事件对该套地层的影响,并具有高盐度的记录;但形成过程中并未伴随油气的充注和影响。菱铁矿形成后的有机质成熟和油气充注使得致密砂岩中流体介质又从碱性过渡为酸性。

西湖凹陷中央反转带中北部花港组砂岩储层成岩差异演化特征

西湖凹陷中央反转带中北部花港组砂岩储层埋深跨度大,不同层位储层质量存在差异。基于铸体薄片、扫描电镜、X衍射和物性数据等资料,结合区域地质背景和埋藏史,系统分析了不同层位储层基本特征及其成岩差异演化过程。研究结果表明:花港组砂岩储层纵向上以埋深4100 m为界线,其上、下储层物性和孔隙发育类型存在明显差异。埋深4100 m以上为H3—H4砂组储层,埋藏相对较浅且火山岩岩屑含量相对较高,较弱的压实、压溶作用和普遍发育的绿泥石包膜共同抑制了石英次生加大,有效保存了原生孔隙,为后期有机酸规模溶蚀提供了条件,因此原生孔隙和次生孔隙都发育较好,存在相对高孔隙发育区;埋深4100 m以下为H5—H6砂组储层,埋藏相对较深且更富变质岩岩屑,绿泥石包膜发育较差,难以有效抑制石英次生加大,同时强烈的压实、压溶作用使其在快速埋藏阶段丧失了大量孔隙,不利于后期的有机酸溶蚀增孔作用,且由于较长时期处于碱性成岩环境,大量自生矿物胶结充填孔隙,导致储层相对致密。

煤系烃源岩对砂岩致密化发育的影响

为了解煤系烃源岩与致密砂岩发育的关系,在岩石薄片、阴极发光等实验基础上,发现在阴极发光下,在鄂尔多斯盆地宜川地区下石盒子组盒8段中可以观察到大量发棕褐色光的石英,同时具有浅褐色的石英次生加大边,阴极发光分析表明,至少有10%～20%的长石是在埋藏成岩过程中被与煤系地层有关的酸性流体所溶解。在煤系地层中,早期植物遗体氧化分解产生腐植酸以及煤系烃源岩中Ⅲ型干酪根中含氧基团断裂产生大量有机酸,这些酸性流体溶蚀石英、长石等不稳定矿物,产生SiO2,形成石英次生加大,使储层孔隙度大量减少。因此,煤系烃源岩与砂岩致密化发育过程是密切相关的。

自生绿泥石对储层孔隙度的影响分析

自生绿泥石是砂岩储层中常见的黏土矿物,对储层物性影响较大,了解其在砂岩中的赋存状态、形成机制及其对砂岩孔隙度和渗透率的影响对储层物性的研究有重要的意义。对自生绿泥石产状的认识主要有以下3种:颗粒包膜型绿泥石、孔隙衬里型绿泥石及孔隙充填型绿泥石。关于孔隙衬里型绿泥石对孔隙度的影响,本文综合前人的研究成果,得出以下结论:(1)孔隙衬里型绿泥石并不能显著提高岩石的抗机械压实强度,孔隙得以保存下来的原因可能是碎屑颗粒的支撑作用;(2)孔隙衬里型绿泥石并不能通过改变孔隙流体的pH值来抑制石英的次生加大,石英次生加大不发育的真正原因是二者成岩条件的差异;(3)孔隙衬里型绿泥石与储层孔隙度之间没有明显的相关性。

含油气流体包裹体测试与应用问题综述

在梳理含油气盆地流体包裹体测试常用技术以及流体包裹体在油气成藏研究中应用现状的基础上,结合塔里木盆地、准噶尔盆地、东海陆架盆地流体包裹体分析测试及应用研究经验,提出石英次生加大边中包裹体的可测性、均一温度测试对象的选取、后期演化对包裹体颜色分析的影响、肉眼鉴别包裹体荧光颜色的误差等包裹体分析测试时需注意的问题;提出包裹体GOI值受地应力场、储层非均质性等多重因素影响,在用于充注强度或古油藏研究时需谨慎;提出非连续埋藏型储层中包裹体均一温度数据的利用需要充分结合圈闭演化、输导体系演化、烃源岩生排烃演化等成藏条件演化,不宜简单利用均一温度厘定成藏期次.