咸化湖盆碎屑岩储层中铁白云石的溶蚀作用模拟实验研究

一般研究认为岩石中的碳酸盐矿物在酸性条件下易发生溶蚀作用从而生成次生孔隙,进而增大岩石的储集空间和渗透性。柴达木盆地砂西地区始新统下干柴沟组碎屑岩储层为咸化湖盆沉积,偏光显微镜下和扫描电镜下可见石膏和铁白云石较为发育。通过流体—岩石动力学模拟实验研究得出,在地层条件下高温高压环境中铁白云石易发生溶蚀作用从而形成次生孔隙,石膏在其中起催化作用;铁白云石溶蚀生成的铁、镁离子为高岭石转化为绿泥石提供了必要的物质条件,生成的针叶状绿泥石极易堵塞较细的孔隙喉道造成了岩石渗透率的下降,但铁白云石等易溶矿物的溶蚀作用增加了岩石的孔隙度。

咸化湖盆储集层中咸水流体与岩石矿物相互作用实验模拟研究

柴达木盆地西部南区新生界主要为咸化湖盆沉积,近年来该领域的油气勘探取得了重大突破。前人研究认为咸化环境提高了烃类转化率对生烃有利,其对储集层的控制作用尚待进一步明确。通过高温高压实验模拟了地层条件下成岩流体与岩石矿物之间的物理化学变化,进而研究咸化环境对储集层的影响。通过对实验前、后岩石样品的物性分析和毛管压力测试表明,咸化环境对储集层总体上具有不利影响。其机理为:1盐类矿物的沉淀占据了部分粒间孔和使喉道变细或堵塞;2成岩流体中富含的部分阳离子抑制了溶蚀作用不利于次生溶蚀孔隙形成;3成岩流体中含有的大量钾离子为蒙皂石和伊蒙混层向伊利石转化提供了物质条件,且钾离子浓度越高生成的伊利石越纤细,更易堵塞喉道从而降低岩石的渗透性。

咸化湖盆碳酸盐岩储层特征及孔隙形成机理--以柴西地区始新统下干柴沟组为例

近年来,柴达木盆地柴西地区始新统致密油勘探取得了重要进展,其主要岩石类型为混积的湖相碳酸盐岩,其中白云石化岩类为最优质的储集岩。通过系统的岩石学、结构学以及地球化学特征研究发现,白云岩以泥晶结构为主,发育少量藻云岩,具有"中孔—特低渗"型的物性特征,孔隙类型以晶间孔为主,含少量溶蚀孔。电子探针能谱面扫描分析结果显示,藻云岩中Mg元素富集区与藻纹层分布高度吻合显示其为微生物成因的原生白云岩,因微生物活动能够克服动力学障碍,为白云石形成营造出有利的微环境;偏光显微镜观察和X射线衍射分析结果显示,泥晶白云岩中均含碎屑颗粒和泥质组分,因周缘辫状三角洲沉积带来的碎屑物质混积而成,电子探针岩石组分分析结果显示其具有"高铝硅低铁锰"特征,Fe O的平均含量为0.942%,Mn O的平均含量为0.052%,明显低于文献报道的热液成因的白云岩中的铁锰含量,为准同生交代成因的典型特征。白云石化过程中产生了大量弥散性收缩晶间孔,孔隙半径小而数量众多是其孔隙度较高而渗透率较低的主要原因,这一发现对于柴达木盆地始新统的致密碳酸盐岩油气勘探具有重要意义。

咸化湖盆白云岩碳氧同位素特征及古环境意义：以柴西地区始新统下干柴沟组为例

近年来，柴西地区始新统致密碳酸盐岩中的油气勘探获得了重要进展，其中白云岩为最优质的储集岩。系统的岩石学、矿物学和地球化学特征研究表明，该套白云岩主要为泥晶结构，白云石晶间孔广泛发育，孔径多小于1μm。泥晶白云岩的δ^13CPDB值变化范围为-4．5‰-0．2‰，平均值为-2．4‰，相对于典型湖相碳酸盐岩偏负，反映了周缘辫状三角洲供给富含轻碳的地表水在一定程度上改变了白云岩的碳同位素组成，且湖水中的溶解碳部分来源于有机质氧化解体产生的CO2，通过改变湖水中溶解碳的碳同位素组成从而间接影响了湖相白云岩的碳同位素组成。泥晶白云岩的δ^18OPDB值变化范围为-6．1‰-0．4‰，平均值为-2．6‰，相对于典型湖相碳酸盐岩偏正，明显受咸化湖沉积环境影响。碳氧同位素相关关系投点图及其计算出的盐度、温度数据反映了泥晶白云岩是在准同生阶段、半开放．半封闭的咸化环境下、于水／沉积物界面附近由方解石交代而成的低温白云岩，这类准同生交代成因白云岩在区域上分布较广，且孔径极小的白云石晶间孔抗压实能力强，这一重要发现无论是平面展布上还是纵向深度上均开拓了柴达木盆地致密油勘探的新领域。

咸化湖盆混积岩中双重孔隙介质及其油气储集意义

柴达木盆地英西地区始新统下干柴沟组为咸化湖盆沉积的混积岩,其组分包括湖相碳酸盐、碎屑颗粒、泥质等,且岩石中含较多的盐类矿物。通过岩芯观察、物性分析、毛管压力测试、成像测井和场发射扫描电镜研究发现,混积岩具有双重孔隙介质,一类为孔径较大的裂缝和盐类矿物溶蚀孔,另一类为孔径较小的盐间缝和白云石晶间孔,共同构成了毛管压力曲线上的"低窄高宽的双平台"结构,岩石物性整体上较差,以"低孔—特低渗"为主,孔喉普遍较细。电子探针微区成分分析结果表明,白云石元素组成具有"高铝硅低铁锰"的地球化学特征,FeO平均质量分数为1.322%,MnO平均质量分数为0.060%,明显低于热液白云岩中的铁锰质量分数,为准同生交代成因的典型特征。白云石化过程中产生了大量收缩晶间孔,这类基质孔隙储油是支撑英西地区持续稳产的重要因素。

高温高压碎屑岩储层中石膏溶解对方解石沉淀的影响

一般研究认为有机质演化过程中释放的有机酸会对碎屑岩储层中的方解石等易溶矿物产生溶蚀作用从而生成次生孔隙,进而增大岩石的储集空间和渗透性。但柴达木盆地红柳泉地区始新统下干柴沟组碎屑岩储层为咸化湖盆沉积,偏光显微镜下可见岩石薄片中石膏较为发育。通过流体-岩石动力学模拟实验研究得出,在地层条件下高温高压环境中石膏优先溶解进而使得方解石发生沉淀作用,且二者紧密相关。总体上,这一反应使得岩石的孔隙度和渗透率增大且孔隙结构变好,方解石的沉淀作用造成的储集空间的减小量小于石膏和长石等易溶矿物溶解造成的储集空间的增大量,因此,高温高压的地层条件下酸性流体与岩石的相互作用会对储层物性起到一定的改善作用。

柴达木盆地鄂博梁Ⅲ号地区N_2~1储层特征

柴达木盆地鄂博梁Ⅲ号地区主要目的层N21为滨浅湖相沉积,粒度较细,以泥质粉砂岩、粉砂岩以及细砂岩为主;通过岩石薄片偏光显微镜观察、常规物性测试、毛管压力分析等一系列微观储层地质实验研究,并结合岩心观察、宏观沉积相展布研究可以得出:储层的平均孔隙度10%左右,渗透率(0.1~10)×10-3μm2,为"低孔-特低渗"型储层,岩石孔喉半径较小,但连通性较好;储层质量主要受控于沉积环境和成岩作用两大因素。滨浅湖沉积和远距离搬运致使岩石主要由细粒沉积物组成,在湖泊作用的不断筛选和分异下岩石的碎屑颗粒分选、磨圆普遍较好,较多的刚性颗粒组成和早期的碳酸盐胶结作用在一定程度上增加了岩石的抗压实能力。