泥岩化学压实作用研究进展

埋藏过程中,泥岩化学压实作用在岩石孔隙演化、微观结构及异常压力形成中起着非常重要的作用,但目前对于泥岩化学压实作用研究还十分薄弱。系统总结了泥岩化学压实作用机理、化学压实作用导致的泥岩结构变化、化学压实作用地球物理响应及判识等方面的最新研究进展,并讨论了泥岩化学压实作用研究中的几个关键问题。结果表明:化学压实作用受化学动力学控制,温度、时间及矿物成分是最主要的影响因素,蒙脱石向伊利石转化是泥岩中最普遍和最重要的化学压实作用;化学压实作用过程中,黏土矿物层间水转化为自由水导致的体积膨胀可能并不明显,但是蒙脱石向伊利石转化可能引起骨架弱化、有效应力转移效应,伴随黏土成岩过程的硅质胶结和结构变化将显著降低泥岩渗透率,并可能明显改变泥岩压实系数;蒙脱石向伊利石转化导致泥岩有效应力-孔隙度关系变化,使得压实曲线从蒙脱石曲线向伊利石曲线转换,测井响应上表现为声波时差减小和密度增大的趋势。目前,泥岩化学压实作用研究中仍需进一步深入的问题主要包括化学压实作用与黏土矿物结构、有机质对泥岩压实作用的影响、化学压实作用与泥岩流变学特征、化学欠压实与化学压实不平衡以及化学成岩泥岩超压预测方法等。