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1.
《古地理学报》2020,(4)
基于碳酸盐岩储集层成岩作用中受孔隙尺寸控制的矿物沉淀和胶结非均质特征的发现与思考,结合当今国内外有关多孔介质中流体—岩石相互作用及化学流体动力学研究进展的调研,对相关研究进展及其地质意义进行了简单的梳理和归纳。(1)地质环境中"孔隙尺寸控制沉淀"现象广泛存在,表现为储集层孔隙的胶结非均质性及其最终形成的"大孔充填而小孔保存"特征。现今研究主要从不同尺度孔隙结构观察、流体—孔隙介质相互作用的数值模拟、矿物沉淀实验3个方面开展。(2)受孔隙尺寸控制的非均质沉淀特征可以利用与表面化学相关的动力学模型进行解释,即微孔隙中更大的界面张力和矿物晶体曲率导致矿物的有效溶解度更高,因而更容易保持过饱和状态而不发生沉淀。(3)"孔隙尺寸控制沉淀"现象可使油气储集层发生微孔的选择性保存,在不同尺度孔隙共生的情况下,较大孔隙更倾向于被胶结充填而小孔则更易于被保存,不同的胶结模式对岩石整体渗透率的影响略有不同;该现象在地热储集层开发和二氧化碳地质封存研究中也值得重视。最后,结合鄂尔多斯盆地马家沟组碳酸盐岩储集层的非均质胶结特征和孔隙分布,分析总结成岩流体性质、来源及胶结模式差异对孔隙结构演化和优质储集层分布的影响。"孔隙尺寸控制沉淀"现象的发现和重视对于理解流体—岩石复杂作用过程具有重要理论意义,也为储集层成岩作用和孔隙保存研究提供了新的视点和思考角度。 相似文献
2.
沉积盆地流体活动及其成岩响应 总被引：6，自引：0，他引：6
盆地流体活动通过改变成岩场的温压和孔隙水介质条件,进而影响到盆地内成岩作用序列、水—岩相互作用以及储层孔隙变化。对于碎屑岩而言,流体活动仅能导致母岩中少部分矿物的溶蚀以及孔隙内溶解与沉淀作用发生,富含二氧化碳和有机酸的流体活动为次生孔隙发育提供条件,超压环境下流体幕式释放既可导致超压体内次生孔隙的发育,又可以导致热流体活动影响区域内浅部储层的成岩异常;对于碳酸盐岩而言,由于碳酸盐岩具有很强的溶解性,盆地流体活动导致碳酸盐岩储层组构及空间发生巨大的变化,其中天水的下渗以及与深部热液或热流体沿断裂或裂缝释放均可导致碳酸盐岩成分、组构、储集空间发生根本性变化,故与盆地流体活动密切相关的风化壳型岩溶储层和构造热液白云岩储层构成碳酸盐岩中最为重要的储层类型。然而,盆地流体活动及其成岩响应研究仍存在许多亟待解决的难点问题,急待深入的研究探索。 相似文献
3.
博兴洼陷东南部沙四段储层的流体史研究 总被引：3，自引：0，他引：3
通过成岩矿物的世代关系、流体包襄体研究和荧光检测，重现了研究区沙四段深部(2700m～3000m)和浅部(1600m～2700m)流体活动和油气充注历史。流体充注过程为：晚成岩阶段早期富含有机质的酸性流体形成和运移，碳酸盐矿物溶解和次生孔隙形成→东营末期第一期石油运移→第一期盐水流体运移和石英沉淀结晶→馆陶期—明化镇期开始第二期石油运移→第二期盐水流体运移和新的石英结晶。浅部储层中缺少第一期石油充注和第二期盐水流体充注。盐水流体可能与油田底水或边水相当。富含有机的酸性流体与岩石作用时，矿物的溶蚀有利于次生孔隙的形成。 相似文献
4.
基于碳酸盐岩储集层成岩作用中受孔隙尺寸控制的矿物沉淀和胶结非均质特征的发现与思考,结合当今国内外有关多孔介质中流体—岩石相互作用及化学流体动力学研究进展的调研,对相关研究进展及其地质意义进行了简单的梳理和归纳。(1)地质环境中“孔隙尺寸控制沉淀”现象广泛存在,表现为储集层孔隙的胶结非均质性及其最终形成的“大孔充填而小孔保存”特征。现今研究主要从不同尺度孔隙结构观察、流体—孔隙介质相互作用的数值模拟、矿物沉淀实验3个方面开展。(2)受孔隙尺寸控制的非均质沉淀特征可以利用与表面化学相关的动力学模型进行解释,即微孔隙中更大的界面张力和矿物晶体曲率导致矿物的有效溶解度更高,因而更容易保持过饱和状态而不发生沉淀。(3)“孔隙尺寸控制沉淀”现象可使油气储集层发生微孔的选择性保存,在不同尺度孔隙共生的情况下,较大孔隙更倾向于被胶结充填而小孔则更易于被保存,不同的胶结模式对岩石整体渗透率的影响略有不同;该现象在地热储集层开发和二氧化碳地质封存研究中也值得重视。最后,结合鄂尔多斯盆地马家沟组碳酸盐岩储集层的非均质胶结特征和孔隙分布,分析总结成岩流体性质、来源及胶结模式差异对孔隙结构演化和优质储集层分布的影响。“孔隙尺寸控制沉淀”现象的发现和重视对于理解流体—岩石复杂作用过程具有重要理论意义,也为储集层成岩作用和孔隙保存研究提供了新的视点和思考角度。 相似文献
5.
成岩作用对深水致密砂岩储层微观非均质性的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7深水砂岩储集体发育,但受成岩作用影响导致储层孔渗低、物性差,微观非均质性强。通过铸体薄片、扫描电镜、黏土矿物XRD分析、高压压汞等资料,结合前人研究成果及孔隙演化规律,对盆内合水地区长7深水致密砂岩储层成岩作用进行研究,旨在找出影响储层微观非均质性的主要成岩作用类型,并以此为基础定量表征储层微观非均质性,更好地预测有利储层分布。结果表明:1）胶结作用与溶蚀作用分别控制了储层原生及次生孔隙的大小,是影响储层微观非均质性的两类主要成岩作用,从120 Ma之后,储层开始受其影响,微观非均质性变强;2）胶结—溶蚀指数影响着储层微观孔喉结构,胶结—溶蚀指数越小,储层孔隙含量越高、渗流能力越强。提出以胶结—溶蚀指数为标准,定量表征储层微观非均质性;3）根据胶结—溶蚀指数,将研究区储层分为三类:Ⅰ类为弱胶结—强溶蚀区,胶结—溶蚀指数在小于0.55,微观非均质性最弱,是有利储层分布的主要区域;Ⅱ类为中等胶结—溶蚀区,胶结—溶蚀指数在0.55~0.80之间,微观非均质性中等;Ⅲ类为强胶结—弱溶蚀区,胶结—溶蚀指数大于0.80,微观非均质性最强。平面上,有利储层主要分布在研究区马岭—固城—盘客—九岘一带,以条带状、片状分布。 相似文献
6.
库车凹陷克拉2气田深层优质储层成因及成岩作用模式 总被引：7，自引：1，他引：6
基于成岩作用的影响因素及库车盆地的实际,深入研究了克拉2气田次生孔隙发育段储层岩石成分特征及早期古气候条件下胶结物对于成岩作用及次生孔隙的影响,分析了地层压力系统中超高压带、构造裂缝、自生矿物分带的成因、作用、特点及其与储层物性、成岩环境的相关关系,评价了储层中长石、方解石的溶解,白云石对方解石的交代,压实、胶结等主要成岩作用类型对次生孔隙的具体影响和贡献,认为该区早期碱性成岩环境下方解石胶结物的溶解是形成该区次生孔隙发育带的主导因素,并根据该区自生矿物流体包裹体及埋藏史特征,建立了该区成岩作用及孔隙演化的模式。 相似文献
7.
海相页岩气储层特征研究进展与发展动态 总被引：1，自引：0，他引：1
富有机质泥页岩复杂的沉积成岩过程、细粒特征,以及远小于常规储层的以微米—纳米级为主的孔隙空间,给海相页岩气储层特征研究带来了极大的挑战。近年来借助多项先进技术方法的推广运用,在海相页岩气储层的多个方面形成了重要认识,页岩有机质与其成熟度关系密切,岩石矿物组分判定方法向定量化发展,岩相预测与建模技术得以应用,但成岩作用对储层的影响尚有待进一步探知,物性变化趋势的认识尚存在不同见解,孔隙结构实现了从定性到定量表征的跨越,页岩力学性质的解析能够有效指导压裂改造。通过进一步分析海相页岩气储层研究的发展动态,就页岩气储层孔隙结构系统表征、区域尺度上成岩与岩相变化的时空配置关系、成岩演化—岩相—孔隙系统—有机质丰度潜在的多元关系等研究方向作出了展望,以期推进储层特征研究在深度和广度上向前发展。 相似文献
8.
塔里木盆地塔河奥陶系碳酸盐岩储层埋藏成岩和构造-热流体作用及其有效性 总被引：4，自引：0，他引：4
对层状风化壳模式的认识一度支撑着塔里木盆地下古生界深层碳酸盐岩油气勘探,但这类深层碳酸盐岩储层显示出的强烈非均质性使得勘探风险愈来愈大。研究以塔里木盆地塔河地区中—下奥陶统碳酸盐岩储层为典型实例,重点论述了成岩作用和构造—热流体复合作用对储层的制约,并结合表生岩溶等其它要素开展了储层分布综合解释。研究认识到:①奥陶系碳酸盐岩正常深埋藏成岩作用的主要效应是碳酸盐的沉淀而不是碳酸盐的溶解,建设性改造主要与表生岩溶作用（古喀斯特）或构造—热流体作用有关,并导致了碳酸盐岩储层强烈的非均质性。②从中下奥陶统到上奥陶统,下部碳酸盐岩地层热流体活动迹象明显优于上部地层。③奥陶系碳酸盐岩构造—热流体的建设性改造作用主要发生在中—晚泥盆世与二叠纪叠加改造的断裂构造交汇区,以及中—晚奥陶世、前石炭纪形成的表生岩溶发育区;有效储层与高能沉积相带关系有限。为此,提出了奥陶系碳酸盐岩构造—流体作用与储层形成概念模式,这为进一步认识储层的形成分布规律提供了新的线索。 相似文献
9.
鄂尔多斯盆地南部上古生界低孔低渗砂岩储层成岩作用特征研究 总被引：16，自引：0，他引：16
对鄂尔多斯盆地南部山西组二段—下石盒子组八段储层砂岩的岩石学特征、孔隙类型与物性特征、胶结物种类及成岩作用特点的详细研究表明:山西组二段—下石盒子组八段砂岩的主要孔隙类型大部分是与胶结物和泥质杂基有关的微孔隙,也是造成研究区砂岩储层低孔低渗的内在原因之一。砂岩主要的成岩作用包括机械压实作用、胶结作用、溶蚀溶解作用。压实作用是成岩早期导致砂岩储层质量变差的主要原因之一;胶结作用包括硅质胶结、钙质胶结和粘土矿物胶结,硅质胶结对储层物性的贡献大于其他胶结类型,方解石是造成储层物性降低的主要胶结物;煤系地层埋藏后提供的酸性孔隙流体造成早期长石和方解石的溶蚀溶解,形成次生孔隙,对早期储层物性起到了一定的改善作用,但由于后期强烈的方解石胶结作用而消失殆尽。 相似文献
10.
对胜利油田胜坨地区碎屑岩储层岩芯样品和岩石薄晶片分别采用场发射扫描电镜、透射电镜进行镜下观察与能谱测试分析。结果表明：碎屑岩中骨架矿物石英和长石中存在纳米尺度的结构特征;石英镜下可见类蚀像凹坑、雏晶单晶、平行脊线、晶体位错、类包裹体晶内核等5种纳米尺度的结构;长石镜下可见晶面平行凹痕、溶蚀针、纳米级薄层断阶、长石高岭石化、晶体位错和超微包裹体等6种纳米尺度的结构;这些结构大多在几百纳米的尺度范围内,有的甚至只有几十纳米;矿物在纳米尺度上表现出的结构特征与其本身的硬度变化、晶体品格缺陷、晶体生长过程以及成岩作用的显微表现和显微构造应力改造作用有关。对碎屑岩骨架矿物中纳米尺度结构特征的进一步研究有望为岩石显微变形的应力作用机制和方式以及溶解作用等成岩作用模式做出有效分析,进而为油气勘探开发提供新的探索方式。 相似文献
11.
油气储层埋藏成岩过程中的地球化学热力学 总被引：3，自引：2，他引：1
成岩作用是影响油气储层质量的重要因素,而对于埋藏过程中各种化学成岩作用的有效预测直接关系到储层的评价和预测。为了探索油气储层埋藏成岩过程中主要成岩作用对储层质量影响的预测方法,本文利用地球化学热力学的理论,分析了影响储层质量的主要化学成岩作用,包括砂岩中长石的溶解作用、碳酸盐矿物的溶解与沉淀作用和方解石—白云石的转化作用,建立其埋藏条件下溶解—沉淀的地球化学热力学模型。通过这些模型,试图利用地球化学趋势定量地预测砂岩储层次生孔隙的发育趋势、碳酸盐岩埋藏岩溶—充填趋势和埋藏白云石化趋势,为储层评价预测提供理论依据。 相似文献
12.
通过对57口钻井的岩心观察,结合岩石薄片、岩石铸体薄片和扫描电镜观测,以及岩石常规物性、X衍射及流体包裹体分析等多种分析测试的综合研究,在明确姬塬地区长6段储层岩石学、物性及成岩作用特征的基础上,探讨了该地区储层成岩非均质的成因及演化过程。研究表明：姬塬地区长6段是以长石砂岩为主的低孔超低渗储层;沉积伊始,受机械分异作用控制,形成原始沉积的孔隙非均质,使不同原始孔隙条件的储层在成岩演化过程中发生差异演化,并经历早期压实、早期酸性水注入、碳酸盐胶结受阻、有机酸及油气注入4个演化阶段,导致储层的成岩非均质性。 相似文献
13.
成岩动力学分析与深部储层孔隙预测 总被引：8，自引：0，他引：8
国内外深部优质储层的不断发现大大拓宽了油气勘探的新领域,但孔隙流体自然排放的压实理论和有机无机反应的次生孔隙窗机理对深部高孔渗储层并不能作出圆满解释。深部储层孔隙保存状况除与储层物质组成及其内部结构有关外,与各成岩动力学过程间的耦合关系更为密切。压实作用、胶结作用、粘土矿物转化、有机质热演化、溶蚀作用、异常流体压力的积累与释放等动力学过程在时间和空间上的不同组合决定了深部储层孔隙的发育程度及其保存状况。 相似文献
14.
水—岩相互作用研究及其在石油地质中的应用 总被引：20，自引：2，他引：18
综合评述了国内外在储层成岩演化过程中,流体－矿物相互作用的机理,孔隙流体在次生孔隙形成过程中的作用,流体－矿物相互作用岩石表面润湿性的影响,油气充注聚集对岩石作用的影响等方面的研究进展,并介绍了这些研究成果在储层次生也隙预测,油气运移和油气成藏研究中的应用前景。 相似文献
15.
通过薄片鉴定、扫描电镜观察、包裹体分析、黏土矿物分析、镜质组反射率测试、电子探针和碳氧同位素分析,结合构造演化史和有机质热演化史研究成果,对西湖凹陷古近系平湖组碎屑岩储层的成岩环境和演化模式展开分析,恢复了储层孔隙演化过程并对孔隙度进行定量计算。结果表明:平湖组碎屑岩储层长期处于酸性成岩环境,同时存在酸碱过渡及碱性成岩环境,其中酸性成岩环境以碳酸盐矿物溶解、长石溶解蚀变为高岭石并伴生石英次生加大等为标志,碱性成岩环境以石英质颗粒及其次生加大边溶解、长石次生加大和含铁碳酸盐矿物沉淀为标志。研究区储层成岩环境大致经历了弱酸性—酸性—酸碱过渡—碱性的演化过程。建立了平湖组储层的孔隙演化模式,为研究区优质储层的预测提供了依据。 相似文献
16.
沉积盆地成岩作用的动力机制与时空分布研究若干问题及趋向 总被引：7，自引：1，他引：6
对成岩作用的物理—化学—生物过程的系统认识已经成为国际成岩作用研究的学术热点,而对沉积盆地尤其是化石能源盆地成岩作用重要性认识的加强,使得对成岩作用时空属性及其界定的精度要求愈来愈高。为此本文明确提出了在盆地动力学演化框架内,基于盆地沉积层序（岩石—矿物—化学体系配置）、埋藏、构造、流体格架分析,开展成岩作用时空分布研究的思路。进一步讨论了成岩作用的动力机制与时空分布研究若干问题和发展趋向,提出了应重视和开展地表温度变化对埋藏成岩作用,沉积结构及其矿物—化学体系对后期成岩改造的制约机理,断裂相、变形条带及其与碎屑岩储层裂缝或强压实改造关系,构造—流体活动耦合机制与流体—岩石相互作用效应等的研究建议。 相似文献
17.
为明确克拉美丽气田滴西地区石炭系蚀变熔结凝灰岩储层经历的流体作用及成岩孔隙演化过程,利用铸体薄片观察、扫描电镜、电子探针、阴极发光、荧光、微量/稀土元素分析及U-Pb同位素定年等方法技术开展综合研究.结果表明,火山碎屑物质的溶解及成岩转化为自生矿物的形成提供了物质基础;成岩过程中因埋藏、生烃、热液充注等活动而产生的成岩环境改变是控制区内孔隙形成及演化的重要因素:伴随着有机质的成熟,有机酸溶蚀形成大量晶屑铸模孔并在孔隙中沉淀出高岭石及石英;随着酸性流体向碱性转变,在溶蚀孔隙中沉淀出钠长石以及方解石,其充填作用使孔隙急剧减少;燕山中期（135±27 Ma）的构造热事件对储层形成及演化起到关键作用:高温、含硅热液流体的充注使基质中的伊利石转变为钾长石,同时二次溶解形成的Ca2+与流体携带的P5+、Ti4+、F-等离子结合形成含氟磷灰石、榍石充填孔隙,多余的SiO2则在孔隙中沉淀出石英.随着成岩环境再次向碱性、还原环境转变,含砷黄铁矿进一步在孔隙中形成,高岭石则进一步向绿泥石转化.温度升高引起的脱玻化、黏土矿物/沸石矿物转化、重结晶作用以及溶解作用在一定程度上增加了岩石中的次生储集空间,有利于油气的储集. 相似文献
18.
库车坳陷白垩系深层致密砂岩储层溶蚀作用实验模拟研究 总被引：1，自引：1，他引：0
库车坳陷前陆区白垩系发育特低物性、强非均质性和高稳产砂岩储层,溶蚀作用显著,但成因机制尚不是很明确。利用高温高压热模拟实验还原了目的层在成岩演化过程中1种表生流体和2种埋藏流体环境下溶蚀作用差异,揭示了成岩矿物演化过程及储集空间结构变化特征。结果表明,表生成岩期大气淡水淋滤弱酸性流体环境（CO2饱和溶液,pCO2=1 MPa）溶蚀作用最为显著,长石类矿物发生明显溶蚀,石英和黏土矿物相对难溶,Na+、Ca2+和K+等离子析出明显,Si4+和Al3+析出较少,样品表面沉淀出较多的疑似多边形石英和铝硅酸类矿物;成岩晚期油气充注酸性流体环境（乙酸溶液,2 mL/L）溶蚀作用其次,易于溶解白云石、石膏和长石类矿物,Ca2+、Mg2+、Na+和Si4+等离子析出明显,样品表面无沉淀;成岩早-中期碱性流体环境（NaHCO3溶液,pH=7.46、HCO3-=0.6 mol/L）溶蚀作用相对较弱,石英、长石和部分黏土矿物均发生了不同程度的溶蚀,且随着温度、压力的增加,溶蚀作用程度增加。综合分析表明:表生流体是研究区砂岩储层溶蚀孔隙发育的关键因素,其次为有机酸和碱性埋藏流体。这一认识能够丰富致密砂岩储层孔隙成岩演化理论,为下一步寻找规模储层发育区和气田有效开发提供理论支撑。 相似文献
19.
准噶尔盆地西北缘克-百地区侏罗系成岩作用及其对储层质量的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
准噶尔盆地西北缘克拉玛依—百口泉地区侏罗系砂岩、砂砾岩储层经历了压实、胶结、溶蚀等多种成岩作用,其中压实和溶蚀作用是控制储层物性的主要成岩作用,其次为胶结作用。压实作用以机械压实为主,是孔隙减少的主要原因。胶结作用主要为碳酸盐胶结,少量黄铁矿胶结,偶见方沸石胶结和硅质胶结。溶蚀作用导致碳酸盐胶结物、长石颗粒和少量岩屑溶解流失。储层孔隙经历了由原生到次生的演化过程。在成岩演化过程中,长石的溶蚀作用、碳酸盐矿物的沉淀与溶解作用是影响储层孔隙发育的关键因素,早期方解石的胶结有利于后期次生孔隙的形成。在克-乌断裂带上、下盘地层中,断裂带上盘埋深浅,一般小于1200m,原生孔隙非常发育;断裂带下盘埋深较深,压实作用强,原生孔隙所占比例明显减少,次生溶蚀孔隙相对发育。次生孔隙的形成受流体及断裂控制。 相似文献
20.
复杂储层岩石矿物组成非均质性强,孔喉结构细小.储集空间有效性评价、岩石结构精细评价及流体赋存状态与运移规律评价是决定复杂储层油气勘探成效的关键.针对复杂储层的储集空间（孔喉、裂缝）、岩石结构（矿物、有机质）、流体特征3方面,建立了复杂储层多尺度数字岩石评价技术及工作流程.储集空间表征方面:二维大面积分析技术可建立跨越6~7个数量级的多尺度选取及非均质性评价;多尺度CT及FIB-SEM联用可精确刻画孔喉和裂缝的三维空间分布;电化学和显影剂技术可以有效地帮助分析微观孔隙连通性.固体组分分析方面:XRF及Qemscan联用可定量评价矿物组成与分布;三维FIB-SEM技术可以实现有机质形态和分布的定量分析.流体特性方面:荷电效应可用于微量残留有机流体的识别与表征;通过合成孔径、润湿性、表面微结构均可调控的纳米材料,开展地层条件下页岩油赋存及流动物理模拟研究,确定了单一因素对页岩油赋存及可动孔径下限的影响;利用分子模拟研究油气在无机、有机质纳米孔隙中的聚集机理与扩散潜力.复杂储层多尺度数字岩石评价技术体系和一系列具体应用可以有效地填补常规储层分析手段的不足,为页岩油气、致密砂岩油气储层以及深部油气储层等复杂储层有效性评价和含油气性定量评价提供技术支撑. 相似文献