鄂尔多斯盆地延长组绿泥石膜的形成机制

通过包裹体、铸体薄片、带有能谱仪的扫描电镜技术对鄂尔多斯盆地延长组长8砂岩中的绿泥石膜进行分析测试,研究其形成机制和过程及其与物性的关系。研究表明:绿泥石膜具有双层膜结构,由骨架颗粒向孔隙方向依次为里层膜和外层膜;等厚的外层膜发育在压实作用之后,由孔隙水中析出的绿泥石晶体聚集在骨架颗粒表面形成,由于原生孔隙提供了充足的生长空间,致使生成的绿泥石晶粒大,晶形好,集合体有规律地排列;在外层膜的双向阻滞作用下,里层膜开始在骨架颗粒边缘溶蚀产生的小孔腔中生长,因空间狭小造成绿泥石晶体小,晶形差,集合体杂乱堆积;随成岩环境的变化,碎屑石英表面在外层膜形成后,经历了里、外层膜同时生长和停止的反复交替,而碎屑长石表面的里、外层膜则表现为此长彼停的循环过程;绿泥石膜胶结是一种破坏性成岩作用,其发育的砂岩物性好仅仅是表象,本质是物性好的砂岩有助于绿泥石膜发育。

鄂尔多斯盆地延长组长8油层组砂岩中绿泥石膜的生长模式

为了研究鄂尔多斯盆地延长组砂岩中绿泥石膜与物性的关系,利用铸体薄片和带有能谱仪的扫描电镜技术对绿泥石膜的赋存特征进行细致观察和分析,研究其成因和生长模式对物性的影响。结果表明,绿泥石膜由里层膜和外层膜组成,外层膜依据晶体大小细分为小晶体亚层膜和大晶体亚层膜。小晶体亚层膜生长于早成岩阶段B亚期,此时绿泥石结晶速度快,产生的晶体较小,晶形较差,集合体密集排列,对流体具有阻滞作用。里层膜生长在颗粒表面溶蚀产生的小孔腔中,在小晶体亚层膜的双向阻滞作用下,里层膜具有贫铁、镁而富硅质的化学组成,因生长空间狭窄致使晶体小、晶形差、集合体杂乱堆积。进入中成岩阶段,随着孔隙连通性变差和油气进入,流体流速减小,物质供应变慢,晶体结晶速度放缓,可形成稀疏的大晶体亚层膜。通过占据结晶底质,石英质碎屑颗粒表面的小晶体亚层膜阻止石英次生加大,而长石质碎屑颗粒表面的小晶体亚层膜和骨架颗粒表面的里层膜,通过阻滞颗粒溶解或消耗颗粒溶解出来的硅质流体,致使原生孔隙流体中的硅质浓度不足以生成大量的自生石英颗粒,它们共同作用抑制石英胶结,从而保护了原生粒间孔隙。

绿泥石膜对储层孔隙度的影响--以鄂尔多斯盆地M油田延长组2段为例

绿泥石膜在鄂尔多斯盆地M油田三叠系延长组2段储集砂岩中多有出现。结合M油田区域地质资料及延长组2段储层岩心薄片研究得出:绿泥石膜形成于早成岩时期,该层段孔隙度随着绿泥石膜含量的增加而增大,对该地区储层孔隙度具有建设性作用。这种作用主要体现在抑制石英次生加大、增加颗粒间抗压实强度、抑制压溶以及挤占碳酸盐岩胶结物生长空间3个方面。

鄂尔多斯盆地西南部长8砂岩中方解石胶结物表面绿泥石膜的形成机制

在鄂尔多斯盆地西南部延长组长8砂岩的方解石胶结物表面发现了绿泥石膜,通过铸体薄片和带有能谱仪的扫描电镜对这种新发现的绿泥石膜进行分析测试,研究其形成机制和过程及对砂岩致密化的影响。研究认为,这种新发现的绿泥石膜是方解石胶结物发生溶解-沉淀反应的产物。中成岩A期,油气携带酸性流体进入砂岩,方解石胶结物开始溶解。由于此时砂岩的渗透率低,流体流动缓慢,导致酸性流体供给不足,同时溶出的钙质流体也不能及时运移出去,二者共同作用促使方解石胶结物周缘迅速转化为碱性微域,随之方解石沉淀,有钙质参与的绿泥石膜生长。溶解-沉淀反应过程中,方解石胶结物的粒缘溶孔不断扩大,形成的绿泥石晶体逐渐增大,晶形变好,晶间微孔增多。这种新发现的绿泥石膜为方解石胶结物形成于成岩早期提供了令人信服的证据,揭示鄂尔多斯盆地西南部长8砂岩的致密化过程发生在早成岩阶段,而成岩晚期则是一个扩容过程。

砂岩中绿泥石膜形貌和组成的成岩过程响应:以鄂尔多斯盆地陇东地区长8砂岩为例

通过铸体薄片、带有能谱仪的场发射扫描电镜技术观察、测试了鄂尔多斯盆地延长组砂岩中绿泥石膜的形貌特征和化学组成,研究了其成因和成岩过程响应及对砂岩物性的影响。研究结果表明,绿泥石膜具有里、外两层膜结构,外层膜的形貌和组成是对粒间孔隙及其流体的物质响应,而里层膜是对颗粒溶蚀小孔腔及其流体的成岩过程响应。外层膜生长在粒间孔隙中,绿泥石晶体大,晶形好,垂直颗粒表面聚集成膜;里层膜发育在碎屑颗粒溶蚀小孔腔中,空间狭窄,致使绿泥石晶体小,晶形差,集合体杂乱堆积。粒间孔隙连通性好,流体组成相近,形成的外层膜化学组成相似;在外层膜对流体的双向阻滞作用下,颗粒溶蚀物质难以移出,而粒间孔中富铁、镁质流体也难以进入,引起溶蚀小孔腔中的流体富颗粒特征组分而贫铁、镁质,形成独具特色的里层膜;外层膜阻碍长石溶解和里层膜消耗长石溶蚀产生的部分硅质流体,造成粒间孔隙中流体的硅质浓度不足以形成大量石英胶结物,从而有利于粒间孔隙的保存。

鄂尔多斯盆地延长组砂岩中绿泥石膜的赋存状态及成因

通过铸体薄片和带有能谱仪的扫描电镜对鄂尔多斯盆地延长组绿泥石膜进行观察与测试,研究其赋存状态、成因与物性的关系。结果表明,绿泥石膜的赋存状态可分为3类5亚类,Ⅰ类绿泥石膜为渗滤黏土转化,Ⅱ1和Ⅱ2亚类绿泥石膜为富铁镁物质溶蚀再结晶,Ⅱ3和Ⅲ2亚类绿泥石膜为富铁镁物质与骨架颗粒溶蚀再结晶,Ⅲ1亚类绿泥石膜为同沉积泥质转化和富铁镁物质溶蚀再结晶形成;绿泥石膜胶结是一种破坏性成岩作用,其充填孔隙、堵塞喉道,使砂岩粒间孔隙的一部分变成微孔隙,导致孔隙度、渗透率以及可动流体饱和度降低,而石英胶结物少是因为孔隙中硅质流体含量不足以沉淀大量自生石英颗粒,并非绿泥石膜抑制石英胶结。

绿泥石膜对胡尖山地区长6储层孔隙的影响

绿泥石膜是鄂尔多斯盆地胡尖山地区延长组长6油层组储集岩中最常见的粘土矿物之一。根据铸体薄片和X衍射分析得出:绿泥石膜形成于早成岩时期,该层段孔隙度随着绿泥石膜含量的增加而增大,对该地区储层孔隙度具有建设性作用。这种作用主要体现在抑制石英次生加大、增加颗粒间抗压实强度、抑制压溶以及挤占碳酸盐岩胶结物生长空间三个方面。

准噶尔盆地中拐地区上乌尔禾组储集层绿泥石膜成因及其对储集层物性的影响

以准噶尔盆地中拐地区上乌尔禾组砂砾岩储集层为例,利用铸体薄片、电子探针、扫描电镜、物性等资料,对陆相岩屑砂砾岩中发育的绿泥石膜微观特征、成因及其与储集性能之间的关系进行详细研究。结果表明:上乌尔禾组绿泥石膜为偏富铁型,且具有双层膜结构,近颗粒一侧里层膜连续性好、致密、晶体小;近孔隙一侧的外层膜连续性差、疏松、晶体大;绿泥石膜由先存黏土膜转化而来,形成于温度小于70℃的早成岩阶段;绿泥石膜对碎屑石英的次生加大有抑制作用,但不能阻止自生石英晶粒在孔隙中沉淀,更不能阻止浊沸石、方解石胶结物的沉淀,也不能抑制机械压实作用,其对储集层孔隙保存贡献较小,对优质储层起指示作用。

鄂尔多斯盆地华庆地区延长组长6砂岩绿泥石膜的形成机理及其环境指示意义

通过薄片鉴定和扫描电镜等技术手段,对鄂尔多斯盆地延长组砂岩的成岩现象进行了分析,发现绿泥石黏土膜为该区重要的成岩现象。在对该区砂岩绿泥石黏土膜的产状、结构特征及与其它成岩矿物之间的关系等特征分析的基础上,对其形成机理进行了详细讨论,认为绿泥石黏土膜与储层原生孔隙具有一定的关联作用,其形成与同沉积时期水动力条件关系更为密切,属于强水动力沉积条件的一种标志,主要发育于三角洲前缘水下分流河道和河口坝等微相中,具有较强的环境专属性;绿泥石黏土膜具有双层结构,里层的等厚环边胶结物相对致密,是早期成岩阶段形成的。外层的自生绿泥石垂直于环边表层生长,晶形较好,是晚期成岩阶段形成的;绿泥石黏土膜保护砂岩孔隙能力有限。绿泥石黏土膜发育的砂体物性较好,主要是由于强水动力条件下沉积的砂体本身岩石学特性所决定,与绿泥石黏土膜关系不大。由此提出绿泥石黏土膜形成模式,认为其形成经历了5个阶段:原始颗粒沉积阶段、原始颗粒表面黏土吸附成膜阶段、颗粒初期压实阶段、环边绿泥石化阶段和自生绿泥石形成阶段。鉴于此,在华庆地区延长组石油勘探过程中,应寻找绿泥石黏土膜相对发育的强水动力条件下的沉积砂岩储集体。

元坝-通南巴地区须家河组绿泥石膜胶结相砂岩发育控制因素与分布规律

川东北元坝-通南巴地区须家河组砂岩普遍超致密,仅绿泥石环边胶结物含量大于1.5%的砂岩(即绿泥石膜胶结相砂岩)物性较好.综合运用岩石学和测井地质学的方法,基于薄片、扫描电镜及粒度分析等资料分析绿泥石膜胶结相砂岩的岩石组构特征和形成控制因素,运用薄片鉴定、测录井等资料,明确绿泥石膜胶结相砂岩的测井响应特征并明确其发育分布规律.结果表明,绿泥石膜的发育具有较强的相控性和岩石组构的选择性,即发育于水下分流河道原始结构较好的砂岩.该类砂岩结构成熟度和成分成熟度较高,通常具有较低的杂基和塑性岩屑含量,且含有适量的火山岩岩屑(2%~6%).较低的杂基和塑性岩屑含量为绿泥石沉淀提供所需的孔隙空间,火山岩岩屑为绿泥石膜沉淀提供物质来源.

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．

砂岩中绿泥石包膜与岩石润湿性及岩电参数的关系研究

对复杂润湿性砂岩储层研究发现,绿泥石包膜的存在会导致岩石润湿性表现为亲油,并且这种润湿性不受洗油洗盐过程的影响。龙凤山地区营城组砂岩中广泛发育自生绿泥石包膜,岩电测量发现,在洗油洗盐后部分岩样的饱和度指数(n)值依然很高,最高达到14.57,同时胶结指数(m)值较低,m与n之间有较好的线性关系。研究认为这种m值偏低、n值偏高的原因是绿泥石包膜改变了岩石的润湿性,从而导致岩电参数的变化。对7块岩样进行了粘土和全岩分析,建立了绿泥石含量与m,n的关系,分析了绿泥石包膜对岩石导电性的影响机制,并从物源上对绿泥石及m,n的平面分布进行了解释。该研究为采用电测井方法评价复杂润湿性储层的含水饱和度提供了岩石物理基础,对岩石导电机制的进一步认识和提高此类砂岩的测井解释精度有一定的参考价值。

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。

鄂尔多斯盆地三叠系延长组伊利石包膜成因及其地质意义

通过系统分析延长组伊利石包膜的成因及其地质意义,开展了薄片分析、扫描电镜观测及能谱分析,对伊利石包膜的产状、成分、分布及其与绿泥石包膜的关系进行了研究。研究结果表明:①鄂尔多斯盆地三叠系延长组伊利石包膜与自生蒙脱石包膜具有相似的特征,是自生蒙脱石包膜伊利石化的产物;②研究区自生蒙脱石和绿泥石包膜均是火山物质溶蚀的产物,其相对含量受火山物质的组份控制,且二者均以颗粒表面为基底同时垂直生长;蒙脱石包膜发生伊利石化时,常伴随着钾长石的溶蚀;③弯曲片状伊利石晶体直径和晶间孔均远大于竹叶状绿泥石,但厚度薄,导致显微镜下黏土包膜内层为绿泥石、外层为伊利石,而扫描电镜下仅易见伊利石;伊利石包膜虽然降低了储层渗透率,但有利于砂岩孔隙的保存和亲水性的保留,对油气的开采具有重要意义。该研究成果对鄂尔多斯盆地三叠系延长组优质储层预测及开发均具有借鉴意义。

鄂尔多斯盆地华池地区长6储层成岩相及其对物性的控制作用

在储层特征分析和成岩作用研究的基础上,划分了华池地区长6储层成岩相,探讨了成岩相对储层物性的控制作用.储层主要经历了压实、压溶、碳酸盐胶结、黏土矿物胶结、硅质胶结和长石溶蚀作用;根据不同的成岩作用特征,该区长6储层可划分为绿泥石薄膜弱溶蚀成岩相、长石溶蚀成岩相、伊利石充填成岩相和碳酸盐致密胶结成岩相;由于不同成岩相具有不同成岩特征和岩石组构,因此其孔隙、喉道的类型和分布特征各不相同,由此决定了不同类型成岩相的物性存在差异,该区绿泥石薄膜弱溶蚀成岩相物性最好,长石溶蚀成岩相次之,伊利石充填成岩相和碳酸盐致密胶结成岩相物性较差.

鄂尔多斯盆地南梁地区长6油层组储层致密化及优质储层主控因素研究

储层致密化机理和优质储层研究对进一步促进致密油藏开发和利用具有重要的意义。综合运用岩心观察、薄片、物性、扫描电镜等资料,对研究区长6油层储层致密化机理和优质储层主控因素进行研究。研究结果表明,认为沉积环境是控制致密砂岩储层形成的基本因素。压实作用对储层物性致密化起决定性作用,明确水云母胶结是造成储层致密化的重要原因,其次为铁方解石和硅质。优质储层主控因素是绿泥石膜和溶蚀作用。

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。

鄂尔多斯盆地华池长8储层成岩相与孔隙度演化

为探讨成岩作用与储层物性演化特征之间的成因联系,查明不同成岩相物性差异的成因及其形成过程,对华池地区长8储层各成岩相的孔隙度演化进行了定量模拟,分析了其孔隙度演化路径的差异.本区绿泥石膜胶结成岩相、不稳定组分溶蚀成岩相、压实充填成岩相与碳酸盐致密胶结成岩相压实损失孔隙度分别为17.6%、20.5%、25.8%和11.4%,早期胶结损失孔隙度为4.5%、4.9%、5.6%和24.9%,溶蚀增加孔隙度为1.4%、2.3%、0.2%和0,晚期胶结损失孔隙度为7.8%、9.7%、3.2%和0.沉积物初始组构差异造成的各成岩相初始孔隙度差别是微小的,但其在很大程度上控制了成岩作用的类型和强度,从而造成了不同成岩相经历了不同的成岩变化过程和孔隙度演化路径,形成了现今组构面貌和孔隙度的差异.

盆缘凹陷区甜点储层主控因素与源下成藏模式——以柴达木盆地扎哈泉地区渐新统为例

对扎哈泉地区深层渐新统砂岩储集层的储层特征和成藏模式进行了研究.系统地开展了岩石矿物学特征研究、物性分析、孔隙类型及孔隙结构研究、孔隙保存机理分析,并描述了其成藏模式,提出扎哈泉地区渐新统下段E13发育相对高孔渗的优质砂岩储集体,特殊的构造样式造就了其"源下成藏"特征.研究结果表明:1)研究区目的层整体物性较差,孔隙度平均为4.6%,渗透率平均为1.894mD,为一套微咸水环境下的三角洲前缘沉积,碳酸盐胶结广泛发育,岩石较为致密,但发育若干相对高孔渗(孔隙度平均为10.5%,渗透率平均为20.618mD)的优质砂岩储集层;2)优质储集层的保存主要得益于绿泥石包膜的抗压实作用,并且早期(铁元素质量百分比为15.61%)绿泥石包膜的存在有效抑制了碳酸盐胶结作用和石英次生加大作用;3)质量分数平均为15.4%的碎屑长石溶蚀现象普遍,但溶蚀强度不大,溶蚀作用产生的储集空间有限,未能形成呈规模化发育的次生孔隙发育带;4)大型逆冲断裂使得扎哈泉凹陷的E13储集层位于邻区茫崖凹陷主力烃源岩段E23的侧上方,成熟的茫崖凹陷原油和天然气通过该断裂侧向运移至扎哈泉E13储集层中,运移距离超过8km,该推论已被油源对比分析结果所证实.这一特殊的"源下成藏"实例为今后"源下找油"的勘探部署提供了新的思路.