不同岩性的成岩演化对致密砂岩储层储集性能的影响——以鄂尔多斯盆地东部上古生界盒8段天然气储层为例
2015-12-29李杪,罗静兰,赵会涛等
01-002-008)
·地球科学·
不同岩性的成岩演化对致密砂岩储层储集性能的影响——以鄂尔多斯盆地东部上古生界盒8段天然气储层为例
李杪1,罗静兰1,赵会涛2,王少飞2,付晓燕2,康锐2
(1.西北大学 地质学系/大陆动力学国家重点实验室,陕西 西安710069;2.中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司 勘探开发研究院,陕西 西安710021)
摘要:通过各类薄片显微镜下的定量统计与研究,利用图像孔喉、毛细管压力、扫描电镜、阴极发光、荧光分析等分析测试手段,对鄂尔多斯盆地东部盒8段致密砂岩的类型、岩石学特征、成岩作用、成岩-烃类充注演化历史及孔隙结构特征进行深入研究,分析各砂岩的成岩演化过程及其对砂岩孔隙结构与储集性能的影响。研究表明,盒8段不同砂岩类型的岩石学特征、孔隙发育状况及其成岩演化过程存在一定的差异。石英砂岩与岩屑石英砂岩经历了3期明显的烃类充注过程和多期复杂的成岩作用,应是边充注边致密,二者各类孔隙均较发育,含气性和储集性能均较好。高塑性岩屑砂岩与钙质胶结砂岩的成岩-烃类充注演化过程相对简单,前者经历早成岩阶段压实作用后部分成为致密储层,含气性和储集性能较差;后者在中成岩阶段A期后成为致密储层,各类孔隙均不发育,基本为非储层。该研究成果对深入理解砂岩类型,岩石学组分的成岩-烃类充注演化过程及其对储层储集性能的影响,预测有利储集地带均具有重要意义。
关键词:岩石学特征;砂岩类型;成岩演化;孔隙结构;储集性能;盒8段致密砂岩;鄂尔多斯盆地
基金项目:国家自然科学基金资助项目(41272138);国家重大科技基金资助项目(2011ZX05008-004-61,2011ZX050
作者简介:李杪,女,黑龙江密山人,西北大学博士生,从事沉积学和石油地质学研究。
通讯作者:罗静兰,女,甘肃榆中人,西北大学教授,从事储层沉积学与成岩作用研究。
中图分类号:P619.130;TE122.2
Impact of the diagenetic evolution of different lithology on tight
sandstone reservoir performance:A case study from He 8
natural gas reservoir of the upper paleozoic in Eastern Ordos Basin
LI Miao1, LUO Jing-lan1, ZHAO Hui-tao2, WANG Shao-fei2,
FU Xiao-yan2, KANG Rui2
(1.Department of Geology/State Key Laboratory of Continental Dynamics, Northwest University, Xi′an 710069, China;
2.Research Institute of Exploration and Development, Changqing Oil Field, PetroChina, Xi′an 710021, China)
Abstract:Sandstone types, petrologic characteristics, diagenesis and diagenetic-hydrocarbon filling evolution, and pore structures of the He 8 tight sandstone reservoir from the Eastern Ordos Basin were carried out thoroughly, the impact of the diagenetic evolution process of different sandstone types on pore structures and reservoir quality was analyzed, based upon the quantitative statistics and research of all kinds of thin sections under microscope, the measurement of porosity and permeability, capillary pressure, pore and pore throat image and scanning electron microscope, cathodoluminescence and fluorescence identification. The result shows that different sandstone types are of differentiation in petrology, pore development and diagenetic evolution process. Quartzarenite and sublitharenite experienced three obvious hydrocarbon filling stages and relatively more complex multi-diagenetic processes, speculating they are filling while densing.With developed pores, quartzarenite and sublitharenite both are good gas reservoir in the area. Diagenetic-hydrocarbon evolution of litharenite with high content of plastic fragments and calcareous cemented sandstones are relatively simple. After compaction of early diagenetic stage, parts of the former have become dense reservoir, with undeveloped pore system and poor reservoir performance. While, after middle diagenetic stage, the latter is overall non-reservoir for natural gas, due to undevelopment pores. The result is important in deep understanding sandstone types, evolution process of diagenetic-hydrocarbon filling of petrological component and its effect on reservoir properties, and may predict favorable reservoir zone in the study area.
Key words: petrological characteristics; sandstone types; diagenetic evolution; pore structure; reservoir performance; tight sandstone of the He 8 Group; Ordos Basin
鄂尔多斯盆地东部上古生界致密砂岩含气储层具有多层系含气、分布复杂、整体显示低孔、低渗、储层非均质性强和部分层段气层产量低的特点[1]。前人研究认为,岩性和岩相与砂体展布特征、成岩-烃类充注过程、孔隙演化过程、埋藏-沉降过程是影响其形成致密砂岩相对较好储层的关键因素[2-10],且这些影响因素之间并不是孤立的,存在一定的相关性。
成岩作用对砂岩埋藏演化过程的孔隙度和渗透率的产生、破坏以及改造起着关键作用;而沉积物本身的内在特征(碎屑组分和结构)在一定程度上制约着成岩作用的发生和发展,从而引导出不同的成岩作用路径及成岩演化序列,进而影响孔隙的演化进程[11-18],后者直接导致致密砂岩物性的不同,并由此影响产能与开发效果[7,16]。前人研究认为,压实作用为破坏性成岩作用,降低了储集层的物性,而胶结作用对储层物性的影响具双重性,溶蚀作用则被认定为加强性成岩作用[2-18]。但是,前人的成岩作用研究是把储层砂岩作为一个整体进行研究的,较少考虑到砂岩类型及其矿物成分等砂岩原始特征对成岩演化路径及成岩产物、孔隙结构特征的控制,从而掩盖了储层储集性能成岩演化的部分成因信息。
本研究通过大量常规薄片、铸体薄片、荧光薄片的显微镜下鉴定与定量统计,并利用图像孔喉分析、毛细管压力、电镜扫描、阴极发光、荧光分析等多种分析测试手段,研究了鄂尔多斯盆地东部主力含气层盒8段致密砂岩储层的岩石学特征和孔隙结构特征,分析了不同砂岩类型的成岩演化路径、成岩产物及其分布特征、孔隙结构变化及其对砂岩储层储集性能的影响,并建立了与烃类充注史相应的致密砂岩储层的成岩演化历史。该研究对探讨不同砂岩类型的成岩演化过程与烃类充注之间的关系及其对储层储集性能的影响具有重要的意义,可为研究区天然气的勘探指明方向。
1砂岩类型及基本特征
研究区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡东北部,东起横山,西至柳林,南抵子长—清涧,北至府谷。研究对象为上古生界二叠系下石盒子组盒8段,为盆地内主要产气层之一,其沉积环境以缓坡型辫状河和低弯度曲流河为主,储集砂体类型主要为高能水道心滩和叠置边滩砂体[19]。根据野外钻井岩心观察描述及室内322个砂岩薄片的定量统计结果,按岩石学组分及其储层特征,研究区盒8段砂岩可分为石英砂岩、岩屑石英砂岩、高塑性岩屑砂岩、钙质胶结砂岩4类。其中,高塑性岩屑砂岩是指其中的岩屑镜下百分含量≥20%,塑性岩屑(包括云母类,泥岩类等沉积岩岩屑,板岩千枚岩等变质岩岩屑,安山岩、粗面岩、安山岩、玄武岩等火山岩岩屑,以及绿泥石碎屑等)镜下百分含量≥15%的砂岩。钙质胶结砂岩指碳酸盐胶结物的镜下百分含量>15%的砂岩。盒8 段砂岩以岩屑石英砂岩为主,其次是石英砂岩和高塑性岩屑砂岩,少量钙质胶结砂岩(见图1A)。
图1 盒8段各砂岩类型岩石学组分与孔隙含量对比直方图 Fig.1 Histogram of petrologic components and pores for different sandstone type from the He 8 Group
1.1砂岩的岩石学特征
研究区盒8段不同砂岩类型储层的骨架矿物成分,特别是岩屑的面积百分含量存在较大的差异(见图1B):石英的面积百分含量在石英砂岩、岩屑石英砂岩、高塑性岩屑砂岩和钙质胶结砂岩依次降低,长石含量几乎无差异。岩屑含量以石英砂岩最低(塑性岩屑占2.2%),以高塑性岩屑砂岩最高(塑性岩屑占17.9%)。岩屑石英砂岩和钙质胶结砂岩中岩屑的面积百分含量介于石英砂岩和高塑性岩屑砂岩之间(塑性岩屑各占7.2%,5.1%)。
胶结物成分及其含量也存在一定差异(见图1C): 石英砂岩的胶结物(15.4%)主要为硅质与高岭石, 其次是伊利石、 蒙脱石、 伊/蒙混层黏土矿物, 少量碳酸盐与绿泥石(见图1C); 岩屑石英砂岩的胶结物(13.3%)主要为伊利石、 蒙脱石、 伊/蒙混层, 其次硅质与高岭石, 少量碳酸盐及凝灰质填隙物与绿泥石(见图1C); 高塑性岩屑砂岩胶结物(10.1%)主要为伊利石、 蒙脱石、伊/蒙混层,少量高岭石、硅质与碳酸盐与绿泥石(见图1C);钙质胶结砂岩胶结物(25.1%)主要为碳酸盐,少量伊利石、蒙脱石、伊/蒙混层,其他胶结物很少(见图1C)。
总体上讲,石英砂岩主要为硅质和高岭石胶结;岩屑石英砂岩以伊利石和硅质含量较高为特征;高塑性岩屑砂岩中伊利石、蒙脱石和伊/蒙混层黏土矿物含量较高;钙质胶结砂岩则以高碳酸盐类胶结物含量为特征。
1.2砂岩的孔隙发育与组合特征
研究区盒8段4类砂岩储层的孔隙类型包括原生粒间孔隙、次生溶孔、高岭石晶间微孔隙和微裂隙4种。石英砂岩的面孔率最高,各类孔隙最发育,以次生溶孔为主,其次是原生粒间孔和晶间微孔(见图1D);岩屑石英砂岩的面孔率居中,以次生溶孔为主,其次是晶间微孔和原生粒间孔(见图1D);高塑性岩屑砂岩的面孔率略低,以次生溶孔为主,其次是微裂缝(见图1D);钙质胶结砂岩的各类孔隙均不发育,面孔率几乎为零(见图1D)。石英砂岩和岩屑石英砂岩主要发育溶孔+晶间微孔+原生粒间孔组合,原生粒间孔+溶孔组合,溶孔+晶间微孔+微裂缝组合及溶孔+晶间微孔组合;高塑性岩屑砂岩主要发育晶间微孔+少量溶孔组合和晶间微孔+少量微溶孔组合。
前人研究认为,盒8段不同砂岩类型胶结物成分和储层物性的差异性主要是受源区母岩性质所控制[16]。
2砂岩的成岩演化序列
利用常规、铸体与荧光薄片进行显微镜下观察,结合扫描电镜、阴极发光等研究手段对研究区盒8段各砂岩类型的成岩作用过程及其成岩演化序列进行研究,结果表明,各砂岩成岩作用类型与成岩演化过程存在一定差别。本研究在此基础上分别建立了各砂岩的成岩演化序列。
2.1石英砂岩的成岩演化序列
显微镜下成岩作用-烃类充注演化序列分析结果显示,盒8段石英砂岩的成岩作用过程较复杂,形成的胶结物(平均15.4%)类型较丰富(见图1C)。石英砂岩经历了2期溶蚀作用,3期烃类充注与多期复杂的成岩作用过程(见图2A,2B,2C)。石英砂岩的成岩演化序列可总结为:绿泥石膜Ⅰ→压实作用→烃类充注Ⅰ→石英加大Ⅰ→绿泥石膜Ⅱ→石英加大Ⅱ→高岭石Ⅰ→伊/蒙混层转化→溶蚀Ⅰ→高岭石Ⅱ→微晶硅质→伊利石→烃类充注Ⅱ→构造作用→方解石→溶蚀Ⅱ→烃类充注Ⅲ(见图3)。
2.2岩屑石英砂岩的成岩演化序列
岩屑石英砂岩的成岩演化过程与石英砂岩基本类似,其成岩作用过程较复杂,胶结物(平均13.3%)类型也较丰富(见图1C)。岩屑石英砂岩经历了2期溶蚀作用,3期烃类充注与多期复杂的成岩作用过程(见图2D,2E)。岩屑石英砂岩的成岩演化序列可总结为:绿泥石膜Ⅰ→压实作用→烃类充注Ⅰ→石英加大Ⅰ→绿泥石膜Ⅱ→石英加大Ⅱ→高岭石Ⅰ→ 溶蚀Ⅰ→微晶硅质→伊利石→烃类充注Ⅱ→构造作用→方解石→溶蚀Ⅱ→烃类充注Ⅲ(见图3)。
A 绿泥石膜Ⅰ→烃类充注Ⅰ→石英加大Ⅰ→绿泥石膜Ⅱ→石英加大Ⅱ→高岭石Ⅰ→烃类充注Ⅱ, 石英砂岩,榆14,2 118.42~2 118.47 m;B 高岭石Ⅰ→伊/蒙混层转化→溶蚀Ⅰ→高岭石Ⅱ,石英砂岩,榆99,2 420.81~2 421.27 m;C 烃类充注Ⅰ→石英加大→烃类充注Ⅱ→烃类充注Ⅲ(烃类Ⅰ形成于次生加大之前;烃类Ⅱ分布于粒间缝隙;烃类Ⅲ分布于粒间和粒内溶孔及高岭石晶间溶孔中),石英砂岩,府2井,1 857.79 m;D 绿泥石膜→烃类充注Ⅰ→高岭石→方解石→溶蚀→烃类充注Ⅱ,岩屑石英砂岩,召73井,2 845.36 m;E 烃类Ⅰ形成于次生加大之前,烃类Ⅱ分布于粒间溶孔及高岭石晶间溶孔中, 烃类Ⅲ不显荧光并切穿烃类Ⅱ, 岩屑石英砂岩, 府3井, 2 328.5 m; F 高塑性岩屑砂岩,神3井,1 986.50 m;G 烃类充填压实缝与杂基中,高塑性岩屑砂岩,府3井,2 328.5 m;H 烃类Ⅰ形成于次生加大之前,烃类Ⅲ充填于方解石胶结物的溶蚀孔缝中,钙质胶结砂岩,府3井,2 328.52 m。 图2 研究区盒8段各砂岩类型储层成岩演化与烃类充注显微镜下证据 Fig.2 Evidence of diagenetic evolution and hydrocarbon filling under microscope from the He 8 sandstones
2.3高塑性岩屑砂岩的成岩演化序列
高塑性岩屑砂岩的成岩事件主要发生在早期成岩阶段。砂岩中的塑性岩屑受强烈的压实作用影响普遍发生扭曲变形、吸水膨胀及假杂基化堵塞孔隙与喉道(见图2F,2G)。高塑性岩屑砂岩的成岩作用类型相对简单,其成岩演化序列为:绿泥石膜→压实压溶作用→烃类充注Ⅰ→石英加大/硅质→高岭石→烃类充注Ⅱ→伊利石(见图3)。
2.4钙质胶结砂岩的成岩演化序列
钙质胶结砂岩的成岩作用过程相对简单,胶结物(平均25.1%)类型相对较单一(见图1C),主要为呈基底式或嵌晶式胶结的碳酸盐。钙质胶结砂岩经历了1期烃类充注与多期较简单的成岩作用过程(见图2H)。钙质胶结砂岩的成岩序列可总结为:绿泥石膜→压实作用→烃类Ⅰ→高岭石→微晶石英→方解石Ⅰ→伊利石→构造作用→方解石Ⅱ(见图3)。
2.5烃类充注期次的荧光证据
荧光薄片镜下观察与分析表明,研究区盒8段含气的石英砂岩与岩屑石英砂岩经历了3期明显的烃类充注(见图2C,2E)。
1) 第一期烃类充注(烃类Ⅰ):形成于石英加大之前,显示深蓝色—蓝色荧光,成熟度低—中等,充注规模有限;
2) 第二期烃类充注(烃类Ⅱ):充填颗粒裂缝、解理缝等原生缝隙以及各类溶孔与裂缝中,分布广泛。淡蓝色荧光,成熟度高。充注规模大,为研究区主要烃类充注期;
3) 第三期烃类充注(烃类Ⅲ):主要沿裂缝及溶蚀缝系统进入储层,分布在原烃类充注Ⅱ分布地带,交代、溶蚀并部分覆盖烃类充注Ⅱ。显示亮蓝色荧光,成熟度很高。本期烃类充注规模较烃类充注Ⅱ略小。
3成岩演化对孔隙结构与储集性能的影响
不同砂岩类型储层的成岩演化路径,成岩产物的类型、含量,胶结物成分及产状存在差异,并导致其孔隙发育状况和孔隙结构特征不同,后者直接影响各砂岩类型储层的储集物性[6,16]。而作为衡量砂岩储集性能主要参数的渗透率主要受孔隙大小、孔喉分布均匀程度等孔隙结构特征的影响。
3.1石英砂岩
盒8段石英砂岩中塑性岩屑的含量较低(平均2.2%)(见图4),其受压实作用造成的孔隙度丧失率较低(平均14.5%,石英砂岩的原始孔隙度平均为34.9%)。
石英砂岩由胶结作用造成的平均孔隙度丧失率为11.8%。石英砂岩中较发育的硅质胶结物使部分粒间孔与喉道丧失(见图2A),导致孔喉连通性变差,其含量与孔渗呈较为明显的负相关关系(见图4),从而使砂岩的储集物性变差;石英砂岩中高岭石的含量相对较高,由于高岭石胶结物中发育大量晶间微孔与微溶孔(见图2B),在一定程度上改善了该类型砂岩的储集物性,其含量与孔渗呈较为明显的正相关关系(见图4)。石英砂岩中充填于粒间的伊利石+蒙脱石+伊/蒙混层一方面减少了粒间孔隙并堵塞了部分喉道,在一定程度上降低了砂岩的储集物性,但其中发育的大量微孔在一定程度上又提高了该类型砂岩的储集物性。所以,石英砂岩中其的含量与孔渗没有明显的相关关系(见图5)。
图4 各砂岩的岩屑、胶结物与孔隙度、渗透率关系图 Fig.4 Correlation diagram of the detrital fragments and cements to porosity and permeability for the He 8 sandstones
孔隙结构分析结果显示,石英砂岩的实测孔隙度和渗透率相对较高(见图6),排驱压力和中值压力均较低,中值半径相对较大,均质系数相对较小(见图7),这表明该类型砂岩储层中孔喉较大,分选性较好,孔喉间的连通性较好,致使其渗流性能较好,储层的储集物性相对较好。55个试气层试采结果显示,石英砂岩的含气性最好,工业气流层占61.8%,低产层占29.1%,干层占9.1%。
3.2岩屑石英砂岩
岩屑石英砂岩中塑性岩屑的含量较低(平均7.2%)(见图4),其受压实作用造成的孔隙度丧失率较低(平均13.2%,岩屑石英砂岩的原始孔隙度平均为33.2%)。
岩屑石英砂岩由胶结作用造成的平均孔隙度丧失率为10.6%。岩屑石英砂岩中较高的伊利石、蒙脱石、伊/蒙混层胶结是该类型砂岩储集物性降低的主要胶结物,其含量与孔渗呈较为明显的负相关关系(见图5)。特别是,当该类型砂岩粒度较细、塑性岩屑与假杂基含量较高时,其孔隙相对不发育,连通性较差,岩石较为致密。该类型砂岩的凝灰质含量相对其他类型砂岩较高,其含量与孔渗呈弱的负相关关系(见图5)。凝灰质在一定程度上降低了砂岩的储集物性,但如果其中发育次生溶孔,则可以稍微改善储层的储集性能。
盒8段岩屑石英砂岩的实测孔隙度和渗透率仅次于石英砂岩(见图6)。岩屑石英砂岩的排驱压力较低,中值压力中等,中值半径相对较大,均质系数相对较小(见图7),这表明该类型砂岩储层中孔喉大小分布较均匀,连通性较好,储层的储集物性也相对较好。241个试气层试采结果显示,岩屑石英砂岩的含气性仅次于石英砂岩,工业气流层占44.4%,低产层占32.2%,干层占23.4%。
图5 各砂岩的岩屑、胶结物与孔隙度、渗透率关系图 Fig.5 Correlation diagram of the detrital fragments and cement to porosity and permeability for the He 8 sandstones
总之,石英次生加大是导致石英砂岩与部分岩屑石英砂岩致密的胶结物,其主要形成在110~170℃(图8A)的中成岩阶段[20],结合烃类包裹体均一温度(80~160℃)(见图8B)及成岩-烃类充注演化过程研究,石英砂岩与岩屑石英砂岩经历了2期溶蚀作用,3期烃类充注及多期复杂的成岩作用过程,应是边充注边致密。
3.3高塑性岩屑砂岩
高塑性岩屑砂岩中塑性岩屑的含量较高(平均17.9%)(见图4A),其受压实作用造成的孔隙度丧失率较高(平均22.4%,岩屑石英砂岩的原始孔隙度平均33.0%)。高含量的塑性岩屑在早成岩阶段的压实作用下发生强烈变形、吸水膨胀及假杂基化使砂岩中的原生孔隙快速减小,并堵塞喉道(见图2F)。经过早成岩阶段后,其大部分孔隙已丧失或丧失殆尽,成为低孔低渗储层,部分甚至成为致密储层。
由于该类型砂岩在压实作用过程中孔隙迅速减少,深埋后基本不能为后期流体活动提供有效空间;后期胶结作用及其产物的量有限,由胶结作用造成的孔隙丧失率较低(平均仅为5.2%)。因此,塑性岩屑在早成岩阶段强烈变形、吸水膨胀及假杂基化并堵塞喉道是高塑性岩屑砂岩储集物性变差的主要原因。但是,一部分高塑性岩屑砂岩在压实过程中往往形成一些压实裂缝,早期烃类充注可沿这些压实微裂缝分布(见图2F,2G)。
图6 各砂岩类型实测孔隙度、渗透率对比图 Fig.6 The measured porosity and permeability of He 8 different sandstones
高塑性岩屑砂岩的成岩作用主要发生在早成岩阶段,经历早成岩阶段压实作用后,基本成为低孔低渗储层,部分成为致密储层。盒8段高塑性岩屑砂岩的实测孔隙度和渗透率较低(见图6)。砂岩的排驱压力较低,但中值压力较高,中值半径较小,均质系数(平均11.7)相对较大(见图7),这表明该类型砂岩储层中孔喉较小,分布不均匀,孔喉间的连通性较差,储层的储集物性相对较差。36个试气层试采结果显示,高塑性岩屑砂岩的含气性较差,工业气流层占22.2%,低产层占69.4%,干层占8.4%。
3.4钙质胶结砂岩
钙质胶结砂岩中碳酸盐胶结物较为发育(23.5%)(见图1C),呈基底式或嵌晶式胶结。钙质胶结砂岩由胶结作用造成的孔隙丧失率高达25.0%,其中,碳酸盐胶结物是导致钙质胶结砂岩储集性能变差的主要原因。砂岩中方解石胶结物中包裹体的均一温度为90~140℃(见图8C),这表明钙质胶结主要形成在中成岩阶段A期[20],成岩作用相对简单。经过中成岩阶段A期,钙质胶结砂岩中绝大部分孔隙丧失,成为致密储层,难为晚期流体活动提供有效空间。但是,早期基底式碳酸盐胶结物的形成抵抗了压实作用的强度,加之钙质胶结砂岩中塑性岩屑的含量较低(平均5.1%)(见图4A),致使由压实作用造成的孔隙丧失率很低(平均5.2%,钙质胶结砂岩的原始孔隙度平均为33.7%)。
成岩演化序列研究表明,盒8砂岩在晚期亮晶方解石胶结之后发生过一次溶蚀作用,亮晶方解石胶结物溶孔中可见烃类充注Ⅲ(见图2H)。但是,如果砂岩中碳酸盐胶结物面积百分含量≥20%时,后期流体难以进入对其进行溶解,烃类充填无法完成。
盒8段钙质胶结砂岩的实测孔隙度和渗透率最低。砂岩的排驱压力和中值压力均较高,中值半径相对较小,均质系数相对较大(见图7),这表明该类型砂岩储层孔喉偏小,非均质性较强,连通性较差,储层的储集物性相对较差。17个试气层试采结果显示,钙质胶结砂岩的含气性最差,工业气流层和低产层均占5.9%,干层占88.2%。
图7 各砂岩类型孔隙结构参数对比图 Fig.7 Correlation histogram of the pore structure parameters of the He 8 sandstones
图8 研究区盒8段砂岩主要胶结物中包裹体与烃类包裹体温度对比图 Fig.8 Histogram shows homogenization tempretures of the inclusions and hydrocarbon-bearing inclusions in cements
4结论
1)盒8段不同砂岩成岩作用类型与成岩演化过程存在一定差别。石英砂岩和岩屑石英砂岩经历了3期明显的烃类充注与较复杂的多期成岩作用过程,应是边充注边致密。高塑性岩屑砂岩和钙质胶结砂岩的成岩-烃类充注演化过程相对简单,高塑性岩屑砂岩经历早成岩阶段压实作用后,部分成为致密储层,而钙质胶结砂岩经历中成岩阶段A期后基本成为致密储层。
2) 不同砂岩类型由主要成岩作用造成的孔隙丧失率不同。石英砂岩和岩屑石英砂岩的孔隙丧失率主要由压实作用和胶结作用造成(分别为14.5%和11.8%,13.2%和10.6%);高塑性岩屑砂岩的孔隙丧失率主要由压实作用造成(高达22.4%);钙质胶结砂岩的孔隙丧失率主要由胶结作用造成(高达25.0%)。
3) 差异性成岩演化过程导致了各砂岩储层孔隙发育状况与孔隙结构的不同,直接影响了各砂岩储层的孔隙结构与储集性能。以石英砂岩的面孔率最高,各类孔隙最发育,孔隙结构较好,渗流能力与储集性能较好;岩屑石英砂岩次之;高塑性岩屑砂岩的孔隙发育与孔隙结构较差,储集性能有限;钙质胶结砂岩孔隙结构特征最差,基本为非储层。
参考文献:
[1]刘新社. 鄂尔多斯盆地东部上古生界岩性气藏形成机理[D].西安:西北大学,2008.
[2]高辉,孙卫. 鄂尔多斯盆地合水地区长8储层成岩作用与有利成岩相带[J].吉林大学学报(自然科学版),2010,40(3):542-548.
[3]胡海燕. 油气充注对成岩作用的影响[J].海相油气地质,2004,9(1/2):85-89.
[4]何涛,王芳,宋汉华. 苏里格气田南部盒8段储层成岩作用及孔隙演化[J].石油天然气学报 (江汉石油学院学报),2013, 35(2): 31-35.
[5]刘小洪,冯明友,罗静兰,等. 鄂尔多斯盆地乌审召地区盒8,山1段储层流体包裹体特征及其意义[J].石油与天然气地质,2010,31(3):360-374.
[6]罗静兰,刘小洪,林潼,等. 成岩作用与油气侵位对鄂尔多斯盆地延长组砂岩储层物性的影响[J].地质学报,2006,80(5):664-672.
[7]罗静兰,魏新善,姚泾利,等. 物源与沉积相对鄂尔多斯盆地北部上古生界天然气优质储层的控制[J].地质通报,2010,29(6):811-820.
[8]谭晨曦,李文厚,张慧元,等. 河流相致密砂岩储层成岩作用及其对储层的影响——以大牛地气田下石盒子组砂岩储层为例[J]. 矿物学报,2011, 31(2):211-220.
[9]杨仁超,王秀平,樊爱萍,等. 苏里格气田东二区砂岩成岩作用与致密储层成因[J]. 沉积学报,2012,30(1):111-119.
[10]张晓峰,侯明才,陈安清.鄂尔多斯盆地东北部下石盒子组致密砂岩储层特征及主控因素[J].天然气工业,2010, 30(11):34-38.
[11]BERGER A,GIER S,KROIS P.Porosity-preserving chlorite cements in shallow-marine volcaniclastic sandstones:Evidence from Cretaceous sandstones of the Sawan gas field,Pakistan[J]. AAPG Bulletin,2009,93(5):595-615.
[12]FRENCH M W,WORDEN R H,MARIANI E,et al.Microcrystalline quartz generation and the preservation of porosity in sandstones: evidence from the Upper Cretaceous of the Subhercynian basin,Germany[J].Journal of Sedimentary Research,2012,82(7): 422-434.
[13]赖锦,王贵文,王书南,等. 碎屑岩储层成岩相研究现状及进展[J]. 地球科学进展,2013,28(1): 39-49.
[14]林春明,张霞,周健,等. 鄂尔多斯盆地大牛地气田下石盒子组储层成岩作用特征[J].地球科学进展,2011,26(2):212-223.
[15]刘清俊,于炳松,周芳芳,等. 阿克库勒凸起东河砂岩成岩作用与成岩相[J].西南石油大学学报(自然科学版),2010,33(5):54-63.
[16]罗静兰,刘新社,付晓燕,等. 岩石学组成及其成岩演化过程对致密砂岩储集质量与产能的影响:以鄂尔多斯盆地上古生界盒8天然气储层为例[J].地球科学(中国地质大学学报),2014,39(5):537-545.
[17]王雅楠,李达,齐银,等. 苏里格气田苏 14 井区盒 8 段储层成岩作用与孔隙演化[J]. 断块油气田,2011,18(3):297-300.
[18]闫建萍,刘池洋,张卫刚,等. 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[J].地质学报,2010,84(2):272-279.
[19]文华国,郑荣才,高红灿,等. 苏里格气田苏6井区下石盒子组盒8段沉积相特征[J].沉积学报,2007,25(1):90-97.
[20]石油地质勘探专业标准化委员会.SY/T5477-2003,中华人民共和国石油天然气行业标准——碎消岩成岩阶段划分[S].北京:中国标准出版社,2003.
(编辑雷雁林)