鄂尔多斯盆地西部长8储层胶结物特征

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鄂尔多斯盆地华庆地区长8致密砂岩储层特征及其成因

鄂尔多斯盆地华庆地区长8致密砂岩储层特征及其成因
r e s e r v o i r s wi t h l o w. ul t r a l o w p o r o s i t y a n d pe m e r a b i l i t y. I t s a v e r a g e po r o s i t y i s 8 . 2 7% a n d a v e r a g e pe m e r a b i l i t y i s 0. 5 1× 1 0~ L L m . Th e ma i n t y p e o f p o r e s pa c e i s r e s i d u a l i n t e r - g r a n u l a r p o r e, a n d t h e ma i n t y p e o f p o r e s t r uc t u r e i s t i n y a n d mi - c r o t h r o a t . Th e Ch a n g 8 r e s e r v o i r h a s e x pe r i e n c e d c o mp l e x d i a g e ne s i s, s u c h a s c o mp a c t i o n, c e me n t a t i o n, a n d d i s s o l u t i o n. T he d e s t uc r t i v e d i a g e n e s i s o f c o mp a c t i o n a nd c e me n t a t i o n s ha r p l y r e d uc e t h e p r i ma r y p o r e s o f t h e r e s e vo r i r , b e s i d e s , s o me p o r e s a r e f i l l e d wi t h b i t u me n, r e s u l t i n g i n t h e l o we r i n g o f p o r o s i t y a nd p e m e r a b i l i t y a n d t h e t i g ht n e s s o f t h e r e s e r v o i r . Di a — g e n i s i s a d e t e r mi ni n g f a c t o r i n r e s e vo r i r t i g h t e n i ng, whi l e d e p o s i t i o na l e n v i r o nme n t i s t h e b a s i c c o n t r o l l i n g f a c t o r o f t h e r e s e r v o i r p h y s i c a l p r o p e r t y . T he u n de r wa t e r d i s t r i b u t a r y c h a n n e l s a n d s i n d e l t a f r o n t h a v e t he b e s t p h y s i c a l pr o pe r t y, a n d t h e c e n t r a l D a r t o f t h e s a nd b o d y i s be t t e r t ha n i t s t wo s i d e s . Wi t h t h e i n c r e a s i n g o f i n t e r s t i l i t a l ma t t e r , t h e p h y s i c a l p r o p e r —

鄂尔多斯盆地西北部盒8段储层物性特征_林孝先

鄂尔多斯盆地西北部盒8段储层物性特征_林孝先

273鄂尔多斯盆地西北部盒8段储层物性特征林孝先,侯中健(成都理工大学 油气藏地质及开发工程国家重点实验室 沉积地质研究院,成都 610059)摘要:鄂尔多斯盆地盒8段地层是长庆油田的重点产气层段之一。

通过对盆地西北部盒8段岩心、薄片、铸体薄片和扫描电镜等观察,结测井等数据的分析,对其岩石学特征、孔隙类型、储层物性特征及其受控因素等进行了研究。

结果表明,盒8段岩屑石英砂岩、石英砂岩主要孔隙类型为次生孔隙和晶间孔,孔隙度和渗透率高值区都主要集中在研究区西南部,并且两个高值区域十分接近,是下一步勘探和开发的有利区域。

关键字:储层;物性特征;成岩作用;盒8段;鄂尔多斯盆地中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号:1006-0995(2009)03-0273-04鄂尔多斯盆地晚古生界天然气藏主要集中于下二叠统山西组及中二叠统下石盒子组的底部[1]。

盆地西北部为近年来长庆油田的重点研究区,区内下石盒子组盒8段为目前发现的主要产气层段之一。

由于已发现的储层大多数与低孔低渗的砂岩有关,因此对盒8段储层物性的研究便成为该区下一步油气勘探开发的重要内容。

1 地质背景研究区(图1)在二叠系先后经历了太原期、山西期和石盒子期,研究层位下石盒子组盒8段分为下亚段和上亚段。

研究区在太原期为海洋体系组的障壁海岸沉积体系;山西期逐渐过渡为陆相湖泊和湖泊三角洲环境;山西期至下石盒子期形成了自北而南的冲积-三角洲-湖泊沉积体系。

在盒8段,东、西两个河流-三角洲体系分布明显。

发源于研究区西北的三角洲体系,在区内形成以南北向和北西-南东向为主的分支水道;源区位于研究区东北部的东部河流-三角洲体系,呈北东-南西向分布。

2 储层岩石学特征对盒8段砂岩172个有效样品进行了Q、F、R 统计和分类三角投点,主要岩石类型为岩屑石英砂岩和石英砂岩(分别约占岩石总量的69.77%和26.16%)。

由于沉积体系东西部的区别,造成东西部长石有无的差别。

鄂尔多斯盆地宜川_旬邑地区长8储集层碳酸盐胶结物特征

鄂尔多斯盆地宜川_旬邑地区长8储集层碳酸盐胶结物特征

第38卷 第4期 成都理工大学学报(自然科学版) V ol .38No .4 2011年8月JO URNA L OF CH ENGD U UN IVERSIT Y OF T ECHNO LOGY (Sc ience &T echno l o gy Edition )A ug .2011 [收稿日期]2010-10-09[基金项目]国家自然科学基金重点项目资助(40739903)[作者简介]田亚铭(1978-),男,讲师,博士,现主要从事地质学教学与研究工作,E -mail :ty m98041119@163.co m [通讯作者]施泽进(1965-),男,博士,教授,博士生导师,从事石油地质学的教学与科研,E -mail :szj @cdut .edu .cn 。

[文章编号]1671-9727(2011)04-0378-07鄂尔多斯盆地宜川-旬邑地区长8储集层碳酸盐胶结物特征田亚铭1a 施泽进1b 宋江海2a 吴晓明2b 高 翔3 洪成云1b(1.成都理工大学 a .地球科学学院,b .“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室,成都610059;2.长庆油田公司 a .勘探开发研究院,b .第七采油厂,西安710021;3.中国石油集团长城钻探工程有限公司录井公司,辽宁盘景124010)[摘要]鄂尔多斯盆地延长组储层质量严重地受碳酸盐胶结物影响。

通过对宜川-旬邑地区长8储集层薄片、碳酸盐胶结物碳氧同位素及流体包裹体测试分析,表明碳酸盐胶结物主要是铁方解石(含铁方解石),在薄层砂岩中和厚层砂岩顶底与泥岩紧密毗邻的区域含量较高,以中细晶及粗-巨晶颗粒充填孔隙。

碳酸盐胶结物δ13C PDB 值为-5.56‰~0.22‰,δ18O PDB 值为-10.58‰~21.47‰,流体包裹体均一温度在58~121℃之间。

温度峰值区间为100~110℃之间。

成因分析表明该区碳酸盐胶结物来源主要与有机质及黏土矿物演化有关,形成时代较晚。

鄂尔多斯盆地子长地区上古生界盒8段储层特征

鄂尔多斯盆地子长地区上古生界盒8段储层特征
制 了储 层 的分 布 , 较 强 的压 实作 用 、 压溶作用、 粘 土矿 物胶 结 作 用 , 缺 乏 的 溶蚀 作 用 , 是 造 成 子 长 东地 区低 孔 、 低渗 储层 的原 因。
关键 词 : 储层 特征 ; 子 长地 区; 盒 8段 ; 储层 控 制 因素 ; 鄂 尔多斯 盆地
S HANG Ti n g
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( R e s e a r c h I n s t i t u t e o fS h a a n x i Y a n c h a n g P e t r o l e u m C o . , L t d . , X i ’ a l l , 7 1 0 0 6 9, C h i n a )
D O I : 1 0 . 1 3 8 0 0 / j . c n k i . x a k j d x x b . 2 0 1 5 . 0 5 1 6 文 章 编 号 :1 6 7 2—9 3 1 5 ( 2 0 1 5 ) 0 5— 0 6 2 3— 0 7
鄂 尔 多 斯 盆 地 子 长 地 区上 古 生 界 盒 8段 储 层 特 征
第3 5 卷 第5 期
2 0 1 5年 0 9月
西 安

技 大 学 学

Vo 1 . 3 5 No .5 Se p . 2 01 5
J O UR N AL OF X I ’ A N U NI V E R S nY O F S C I E N C E A ND T E C HN O L O G Y
t h e r e s e r v o i r p e t r o l o g y, p h y s i c a l p r o p e r t i e s , p o r e s t r u c t u r e a n d i n f l u e n t i a l f a c t o r o f r e s e vo r i r ,s u mma iz r e d t h e r e s e vo r i r c h ra a c t e r i s t i c a n d a n ly a z e d t h e c o n t r o l l i n g f a c t o r s o f r e s e vo r i r .T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e c o mp o s i t i o n o f t h e r o c k t y p e s a r e ma i n l y l i t h i c s a n d s t o n e,l i t h i c q u a r t z s a n d s t o n e a n d q u a r t z s a n d s t o n e , t h e p o r e t y p e s a r e ma i n l y i n t e r g r a n u l a r p o r e a n d d i s s o l v e d p o r e a n d c o n t a i n i n g a s ma ll a mo u n t o f mi c r o c r a c k s .T h e a v e r a g e p o r o s i t y a n d p e r me a b i l i t y re a 5 . 3 6 % a n d 0 . 3 3 X 1 0~ m , a n d t h e He 8 1 r 西延长石油 ( 集 团) 有限责任公司研究 院, 陕西 西安 7 1 0 0 6 9 )

鄂尔多斯盆地长8油层组古地理环境与沉积特征

鄂尔多斯盆地长8油层组古地理环境与沉积特征

鄂尔多斯盆地长8油层组古地理环境与沉积特征刘化清;李相博;完颜容;魏立花;廖建波【摘要】通过对地震、钻井资料的综合分析,认为延长组下部长8沉积时期鄂尔多斯湖盆可能不具有明显的"南陡北缓"的古地貌特征,也可能不存在大面积分布的半深湖—深湖环境。

长8期湖盆古地形较为平坦,坡降不足0.1°或2m/km,气候较为干旱,湖泊水体为微咸水,水深小于10 m。

具有如下特征的浅水湖泊三角洲为此时盆地的主体沉积类型:1)砂岩以中—细粒岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主;2)三角洲前缘延伸范围大(80~100 km),并频繁暴露;3)砂体主要为水下分支河道沉积成因;4)河口坝和重力流沉积不发育;5)吉尔伯特型三角洲具有的顶积、前积和底积三元结构在长8不发育。

盆地南北古地形之间的显著差异出现在长8之后的长7早期,受印支运动及与盆地西南边缘毗邻的西秦岭强烈造山活动的影响,鄂尔多斯盆地的基底不对称挠曲变形,从而形成"南陡北缓"的盆地古地貌格局。

从长7开始至晚三叠世末,盆内坡折带普遍发育,具有顶积、前积和底积三元结构的吉尔伯特型三角洲也就成为盆地内部最主要的沉积类型之一。

%Data of seismic and bore hole show that the palaeotopography of the Triassic Chang 8,in the lower part of the Yanchang Formation,Ordos basin,was possibly not "steep to the south while gentle to the north" style as the previous studies suggested,and large areas of bathyal or abyssal areas were also impossible in this age.The bed form of the lake was very gentle on the basin scale with the slope angle no more than 0.1°,or 2 m/km.The climate was possibly a little dry and the mildly brackish water with depth no more than 10m was the dominant media of the sediments.Vertical or high angel burrows and root systems,coal seams or coaly mudstones and plant fossils ofNeocalamites are commonly inclusions either at the edge or in the center of the basin.Shallow lacustrine delta with the following characters were well developed in this basin at that time: 1) detrital components mostly medium-fine graded lithic arkose and feldspathic litharenite,2)wide delta front with 80~100 km in length and uncovered frequently to the air,3)sandstones mainly the subaqueous distributary channel deposits,4)mouthbar and the gravity flow deposits being infrequent,5)topsets,foresets and bottomsets of the Gilbert Delta not developed. Obvious difference of the slopes of the southern part and the northern part of the basin emerged in the early Chang 7,tightly following the Chang 8 in age.Triggered by the early Indosinian movement and the uplift of the west Qinling Mountains at the southwestern margin of the Ordos basin,the base of this basin was bended over unsymmetrically and the palaeotopography of the "steep to the south while gentle to the north"was generated.And from this time(Chang 7) to the end of the late Triassic slope-breaks and deltas with three elements of topsets,foresets and bottomsets were well developed in the basin.【期刊名称】《沉积学报》【年(卷),期】2011(029)006【总页数】10页(P1086-1095)【关键词】古地貌;浅水湖泊三角洲;长8油层组;延长组;三叠系;鄂尔多斯盆地【作者】刘化清;李相博;完颜容;魏立花;廖建波【作者单位】中国石油勘探开发研究院西北分院,兰州730020;中国石油勘探开发研究院西北分院,兰州730020;中国石油勘探开发研究院西北分院,兰州730020;中国石油勘探开发研究院西北分院,兰州730020;中国石油勘探开发研究院西北分院,兰州730020【正文语种】中文【中图分类】TE121.3自鄂尔多斯盆地开展石油勘探工作以来,尤其是本世纪初在陇东西峰地区延长组发现亿吨级大油田以来,我国学者在长8油层组的沉积特征与沉积相方面已经做了大量卓有成效的研究工作,并有效指导和推动了该层系的后续勘探生产。

鄂尔多斯盆地宜川-旬邑地区长8储集层碳酸盐胶结物特征

鄂尔多斯盆地宜川-旬邑地区长8储集层碳酸盐胶结物特征
铁 方 解 石 ( 铁 方 解 石 ) 在 薄 层 砂 岩 中和 厚 层 砂 岩 顶 底 与泥 岩 紧 密 毗邻 的 区域 含 量 较 高 , 中 含 , 以 细 晶及 粗 一 巨晶颗 粒充 填 孔 隙 。碳 酸 盐 胶 结 物 。 Pe 为 一 5 5‰ ~ O 2 ‰ , 0 o 值 为 一 Co值 .6 . 2 。 e 1. 8 ~ 2 .7 , 体 包 裹 体 均 一 温 度 在 5 ~ 1 1 之 间 。 温度 峰 值 区 间 为 1 0 1 0 之 O5‰ 14‰ 流 8 2℃ 0 ~ 1℃ 间 。 成 因 分析 表 明该 区碳 酸 盐 胶 结 物 来 源 主 要 与 有 机 质 及 黏 土 矿 物 演 化 有 关 , 成 时代 较 晚 。 形 碳 酸 盐 胶 结 物 大 量 发 育 对 储 层 物 性 具 有 严 重 的负 作 用 。 [ 键 词 ]碳 酸 盐 胶 结 物 ;碳 氧 同位 素 ;流 体包 裹体 ; 长 组 ;鄂 尔 多 斯 盆 地 关 延
Vo . 8 NO 4 13 .
A u 20 g. 11
[ 章 编 号 ]17 —7 7 2 1 )40 7—7 文 6 19 2 (0 1 0—3 80
鄂 尔 多 斯 盆 地 宜 川 一旬 邑地 区长 8储 集 层
碳 酸 盐 胶 结 物 特 征
田亚铭 h 施 泽 进 宋 江 海 吴 晓明 高 翔。 洪 成 云
(. 都 理 工 大 学 a地 球 科 学 学 院 , .油 气 藏 地 质 及 开 发工 程 ” 1成 . b“ 国家 重 点 实 验 室 , 都 60 5 ; 成 1 0 9
2 长 庆 油 田公 司 a 勘 探 开 发 研 究 院 ,b 第 七 采 油 厂 , . . . 西安 7 0 2 ; 1 0 1

鄂尔多斯盆地西南缘延长组长8储层特征

鄂尔多斯盆地西南缘延长组长8储层特征

鄂尔多斯盆地西南缘延长组长 8储层特征摘要:鄂尔多斯盆地西南缘延长组长8储层主要为长石岩屑砂岩,孔隙度平均值为11.7%,渗透率为0.56mD,属于典型的低孔低渗储层。

通过对长8油层组储层铸体薄片的观察,明确了该区储层主要经历了压实、压溶、胶结、交代等破坏性成岩作用,同时溶蚀作用的发生改善了储层物性。

关键字:低孔低渗成岩作用孔隙鄂尔多斯低渗透油气藏在全世界分布广泛,资源量丰富[1]。

我国每年石油储量的一半以上都属于低渗透油层,在新增储量中占有十分重要的地位[2-4],也是目前我国石油勘探的最重要领域之一,因此对低渗透储层的研究具有十分的重要意义[5]。

鄂尔多斯盆地在我国各大沉积盆地中居第二位,矿产资源十分丰富,包括煤、石油、天然气以及铀等矿产资源在盆地中十分富集。

1 储层基本特征1.1岩石学特征盆地西南部延长组长8储层中岩石中杂基含量最高值8%,因而其大类属于纯净砂岩。

岩石碎屑中石英含量最高,平均为48.55%,最高可达68%;其次为岩屑含量约为19%~50%,平均为36.04%;长石含量最低,平均仅为15.4%,最大含量不超过23%。

进而将石英、长石和岩屑三端元的含量在砂岩成分三角图上投点可得:岩石类型主要是长石岩屑砂岩,占到总样品数的91.4%,其次为少量的岩屑砂岩。

统计显示,长8油层组砂岩颗粒以细粒为主,少量为极细粒。

填隙物以方1解石、硅质、白云石和自生粘土矿物等胶结物以及粘土等杂基等为主,平均含量为12.3%,其中粘土杂基含量1~8%,平均为2.37%。

胶结物中方解石胶结物含量最高,一般不超过18%,平均为7.26%;其次为硅质胶结物,含量在0~3%之间,平均含量为1.09%。

此外,高岭石胶结物含量在0~4%之间,平均值为0.45%,绿泥石膜平均含量0.34%,最高不超过2%。

油层组砂岩的风化程度中等-轻,分选中等-好,磨圆以次棱角-研究区长81棱角状为主,孔隙式胶结为主,颗粒间以点-线接触为主,胶结类型主要是孔隙式和薄膜式。

鄂尔多斯姬源地区延长组长8段储层物性及成岩作用分析

鄂尔多斯姬源地区延长组长8段储层物性及成岩作用分析

环 边和长石 完全溶解后 的铸 模孔; e罗8 5长8 绿泥石环边 包裹后颗粒 溶蚀形成 . 铸模 孔lx O f O 4 ; 长石溶孔被 高岭石充填 ; . 4 g' 6长8 微 晶方解石胶 结_ 安7 2  ̄ 1 h 8长 8亮晶方解石;
Fg2 Mir ga h r h i ig n s f 8fr t n i a T a i. co rp s o eman da e e so Ch mai J na e f t i o o n u
a池 11长 8 硅 质 颗 粒 的 压 溶 压 实 , 1 0 b池4 井 长8 , 压 实后 颗 粒 塑 1 . 0x2 ; . 6 2
瞒 一 一 ● ■ ●
图2 姬 源地 区 长8 主要 成 岩 作 用 显微 照 片 段
性 变 形 ,云 母 弯 曲 变形 ,0x1; . 6长 8,绿 泥 石 环 边 ; . 8 , 8, 绿 泥 石 1 0 c- ,  ̄8 d- 6长 1 % ,
压实 ( 压溶 ) 作用是 该区砂岩原生粒间孔减少的主要原因之一 。 对薄 片观察结果 ,表明姬源地 区长8 储集砂岩经受 的压实作 用属 中等 强度压实 ,在上覆地层压 力持续 增大时 ,颗粒趋于紧密堆积 ,软颗粒 塑性变 形 ,碎屑 多呈 点一 线接触 ,部分塑性岩 屑 、云母发生 弯曲变形 ( 一 ) 图2 b 。长嗽 因压实损失的孔 隙约2 %。 6 该 区的胶结作 用主要 有碳酸盐 胶结 、泥质胶 结及硅质胶结。其 中 碳酸盐 胶结是 区内长8 段最主要 的胶 结类型 ,硅 质胶结主要 以次生加 大为主 ,而泥质胶结 则以环边和孔 隙式为 主要胶 结类型。各种胶结物 充填于颗粒之 间的孔 隙内 ,进一步降低原生粒间孔。但是 ,部分泥质 胶结即绿泥石环边和硅质胶 结却增 加了岩 石骨架颗粒强度 ,阻止压实 作用的进行等 ,在一定程度上保护 了孔隙 。 ’ 长8 砂岩 中的粘 土矿物主要 为 自生绿泥石 、 利石 ,含 少量 自 段 伊 生高岭石等 。绿泥石含量在2 %左右 。早期绿泥石薄膜的形成在石英 5 颗粒表面形成 了一层保护膜 ,阻止 了石英的 自生加大。绿 泥石粘土膜 的形成不仅增强了砂岩的抗压实程度 。在 一定程 度上起 到了保护粒 问 孔的作用 。但 同时 ,粘土膜 自身要 占据 一定的空间 ,它们的存在也可 使原生粒间孔明显的变小” … 。 。 ‘ 姬源地 区长8 段常见 的碳酸盐胶结 物为方解石 , 见有少 量的 白 偶 云石 。区内方解石解胶结 物主要为晚期 亮晶方解石 ( 一 ),在长 图2 g
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鄂尔多斯盆地西部长8储层胶结物特征柳娜;南珺祥;刘伟;魏晓龙【摘要】运用偏光显微镜、X衍射、扫描电镜等分析测试技术,对鄂尔多斯盆地西部长8储层砂岩胶结物类型及特征进行研究,结果表明:研究区粘土胶结物以伊利石、高岭石、绿泥石和伊蒙间层矿物为主,其相对含量分别为20.11%~42.19%、18.13%~32.51%、23.84%~62.72%、1.86%~25.10%。

由于岩石中含有较多的富铁凝灰质,大部分在沉积成岩环境中绿泥石化,这类物质在进入沉积水域之后发生了强烈的水化作用并析出大量的铁氧化物,从而形成了对粘土矿物的侵染,说明沉积环境Eh值比较高,沉积—早成岩早期环境相对比较开放,大量三八面体绿泥石的出现反映了早成岩中晚期强烈的还原环境。

碳酸盐类胶结物以方解石为主,其次为铁白云石和菱铁矿。

C/O同位素分析表明,碳酸盐胶结在本区贯穿于整个成岩期。

普通方解石一般形成于成岩早期,铁方解石和铁白云石形成于成岩中、晚期。

%By using polarizing microscope,scanning electron microscopy and X-ray diffraction,it was carried out the characteristics and type of the cements in Chang8 reservoir in western Ordos Basin.Results showed that clay minerals were mainly composed of illite,kaolinite,chlorite and illite/montmorillonite interstratified mineralswith the relative contents of from 20.11%to 42.19%,from 18.13%to32.51%,from 23.84%to 62.72%,and from 1.86%to 25.10%.Due to the chloritization of some Fe-rich tuffs in the sedimentary and diagenetic environment,after these kind materials entered the sedimentarywater,strong hydration occurred and a large number of iron oxides were precipitated.Thus this led to the con-tamination of clay minerals.Thisphenomenon showed that Eh value was high and the sedimentic -diagentic environment was open.A large number of trioctahedron chlorite reflected a strong reductive environment at the mid-advanced stage of early diagenesis.The carbonate cement was mainly composed of calcite,second for ankerite and siderite.The isotope analy-sis of carbon and oxygen showed that carbonate cementation ran through the whole diagenesis.Calcite was formed at the early stage of diagenesis and the ferrocalcite and ankerite were formed at the middle or late stage of diagenesis.【期刊名称】《复杂油气藏》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】6页(P15-19,33)【关键词】伊利石;绿泥石;高岭石;伊/蒙间层;碳酸盐胶结物;硫酸盐胶结物【作者】柳娜;南珺祥;刘伟;魏晓龙【作者单位】低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,西安陕西 710018; 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,西安陕西 710018;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,西安陕西 710018; 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,西安陕西 710018;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,西安陕西 710018; 中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院,西安陕西 710018;中国石油川庆钻探工程有限公司井下技术作业公司,西安陕西 710018【正文语种】中文【中图分类】TE122.2胶结作用是指成岩过程中,孔隙水在沉积物原始孔隙中发生生物化学和物理化学作用形成的矿物将沉积物粘结并固结成岩,因而称之为胶结物[1]。

胶结物是成岩作用的根本,它们来源于孔隙水、大气水或水岩反应[2]。

了解和研究砂岩胶结物和充填物是砂岩储层研究极为重要的内容,通过孔隙充填物和胶结物类型、含量、形态、结构等产状的分析可以对砂岩沉积成岩环境、成岩流体变化规律、自生矿物形成条件及其相互关系、析出先后次序、砂岩原生孔隙减少以至于消失,次生孔隙的形成和保存,成岩序列的建立、孔隙分布规律的研究等具有重要意义。

长8油层组是鄂尔多斯盆地由扩张向鼎盛发展时期沉积的河流—湖泊沉积体系,其上覆地层为延长组最大湖泛期的长7油层组[3]。

研究区位于盆地西部,即镇北、演武、环北和西峰油田的西部等地。

砂岩岩类以岩屑长石砂岩(68.0%)为主,其次为长石岩屑砂岩(19.2%),粒度以中—细粒为主。

孔隙类型以粒间孔为主,其次为长石溶孔。

为了更好地从微观角度对鄂尔多斯盆地西部长8储层进行分析,以99口井677块岩矿资料为基础,对长8储层中胶结物特征进行了详细研究。

粘土类胶结物以绿泥石、伊利石为主,局部可见高岭石。

砂岩沉积物含有较多的富铁凝灰质(安山质火山灰和火山碎屑),大部分在沉积成岩环境中绿泥石化,部分至今仍保留着凝灰质残余结构,沉积之后发生了强烈的水化作用,从而形成了对粘土矿物的侵染。

镜下鉴定发现无论是哪种粘土,都存在侵染现象,反映了沉积环境Eh值比较高,说明了沉积水体中氧逸度比较高,沉积—成岩环境相对比较开放。

1.1 伊利石伊利石含量介于1%~3%之间,平均不足2%,伊利石相对含量较高,含量变化较大。

X衍射(表1)和扫描电镜分析表明,其相对含量介于20.11%~42.19%之间,平均为36.6%,高于延长组上覆地层,一般呈鳞片状,来自陆源区,代表真正的粘土,反映了搬运介质的淘洗作用弱于上覆地层。

1.2 绿泥石绿泥石含量介于1%~5%之间,长81和长82平均含量分别为2%和3%。

有两种产状:大部分为薄膜状即沿颗粒壁垂直生长,在砂粒接触部位缺失,形成砂岩的第一代胶结物,具有明显的自生矿物特征;少部分为孔隙充填型,多呈微粒集合体状、不规则绒球状,与薄膜状绿泥石没有继承性生长关系。

绿泥石是一种特殊的2∶1型含水的层状铝硅酸盐矿物,其一般结构式为:(Mg·Fe·Al)6[(Si·Al)4O6](OH)8。

绿泥石极易在酸作用下发生化学反应,粘土矿物的酸敏问题主要是绿泥石引起的。

能谱分析表明,研究区绿泥石以三八面体结构为主。

它的形成与浅埋藏期、强还原环境下火山灰、黑云母等大量不稳定富铁矿物蚀变提供大量的Fe2+有关。

这种薄膜状自生绿泥石阻止长石和石英再生长,对研究区原始粒间孔的保存意义重大[4]。

X衍射分析表明,除了个别岩屑砂岩中绿泥石相对含量在20%~30%外,大部分样品中绿泥石相对含量介于40%~62%之间(表1)。

1.3 高岭石高岭石含量约为1%~2%,局部含量在5%左右(M13井,2 598.24~2 605.8 m),具颗粒蚀变型和孔隙析出型两种产状。

颗粒蚀变型是钾长石等铝硅酸盐颗粒在酸性介质条件下高岭石化(公式1),这种高岭石往往保存着碎屑颗粒的形态和轮廓,呈致密块状,很少产生晶间孔(图1a)。

在蚀变型中,还有一种高岭石属于杂基绿泥石(火山灰蚀变的再蚀变产物)。

这种蚀变型高岭石,往往呈褐带绿色,至今其晶形仍然保持绿泥石针叶状形态,其成分已高岭石化,晶间常见绿泥石的残余。

孔隙析出型为孔隙水沉淀而成,高岭石虽然占据了粒间孔,但是又产生了少量的晶间孔(图1b)。

结晶普遍较小,一般仅有5 μm左右。

4KAlSi3O8(钾长石)+2CO2+4H2O=Al4(Si4O10)(OH)8(高岭石)+8SiO2+2K2CO31.4 伊/蒙间层矿物X衍射表明,伊/蒙间层矿物相对含量一般不超过25%,间层比较小,一般在15%以下,膨胀性比较小,反应了较高的热演化。

但也存在少量的间层比为1∶1伊蒙有序混层矿物,即钠板石(图2),呈网状或搭桥状分布于砂岩粒间孔中。

其遇水具有强烈的膨胀性,严重影响储层的物理性质和孔隙结构,因而在长82油藏注水开发时,必须考虑储层的水敏问题。

储层砂岩中碳酸盐胶结物形成于沉积物沉积后埋藏成岩的各个阶段,它们的主要类型有方解石、铁方解石、白云石、铁白云石和菱铁矿等。

自生碳酸盐矿物在胶结物中的矿物类型、赋存状态与相对含量等均影响碎屑岩演化过程的岩石特性;碳酸盐胶结物的后期的成岩演化、分布模式与沉淀期次对于储集层品质亦影响较大[5-7]。

长8砂岩中碳酸盐胶结物以方解石最为常见,其次为铁白云石和菱铁矿。

方解石在长82平均含量为6%左右,部分层段方解石含量高达25%,成为钙质致密层。

许多学者在做C/O同位素和包体测温时,采用均一混样的方式进行提取,所获得的各种参数应该是早、中、晚期的混合数据,因而将方解石的形成放在了成岩中晚期,掩盖了湖相三角洲成岩早期方解石胶结物的形成。

成岩早期形成的方解石一般呈泥微晶,有时为泥微晶团块,沿砂岩颗粒呈微粒栉壳状胶结。

在成岩期经过重结晶作用的改造,消失了其本来的形貌特征。

规模性的方解石胶结不是一次性完成的,而是一个连续的过程。

镜下常可以看到晶粒状方解石的连续析出,直到孔隙被完全充填为止(图3),这种方解石一般形成于成岩晚期阶段,方解石在成岩晚期的胶结作用是导致储层致密化的重要因素之一[8]。

铁白云石在长8砂岩中含量较低,仅出现在少量砂岩中。

常以自形、半自形粉晶、细晶粒状出现在孔隙中。

C/O同位素分析表明(图4),碳酸盐胶结物的C/O同位素具有连续性,说明其形成贯穿于整个成岩期。

普通方解石一般形成于成岩早期,铁方解石和铁白云石形成于成岩中、晚期。

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