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西湖凹陷某構(gòu)造花港組致密砂巖儲(chǔ)層成巖作用與孔隙演化

2012-01-04 07:10:28徐國(guó)盛高偉中唐健程
關(guān)鍵詞:花港高嶺石粒間

張 武 徐 發(fā) 徐國(guó)盛 高偉中 唐健程

(1.油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都理工大學(xué)),成都610059;2.中海石油(中國(guó))有限公司上海分公司,上海200030)

在對(duì)東海盆地西湖凹陷某構(gòu)造漸新統(tǒng)花港組的勘探與研究中,一致認(rèn)為該區(qū)域花港組屬于致密砂巖儲(chǔ)層,但從未進(jìn)行細(xì)致的成巖作用研究及其對(duì)孔隙演化影響的分析。近年來,隨著低孔低滲氣田勘探開發(fā)配套技術(shù)的重大突破,西湖凹陷多口開發(fā)井低孔滲儲(chǔ)層改造實(shí)踐獲得成功。目前,該凹陷的2構(gòu)造帶已發(fā)現(xiàn)低孔滲氣藏,具備了低孔滲氣藏勘探開發(fā)的良好資源條件[1]。因此,通過對(duì)該構(gòu)造低孔滲儲(chǔ)層巖石學(xué)、物性、孔隙結(jié)構(gòu)特征及成巖作用研究,分析低孔滲儲(chǔ)層孔隙演化的影響因素,恢復(fù)致密砂巖儲(chǔ)層成巖作用及孔隙演化過程,為相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)奠定地質(zhì)基礎(chǔ)。

1 地質(zhì)背景

西湖凹陷某構(gòu)造位于下?lián)P子海上陸架盆地的東北部,呈北北東向展布。構(gòu)造上西湖凹陷總體為“兩洼夾一隆”的構(gòu)造格局,且具有“東西分帶,南北分塊”之構(gòu)造特征。根據(jù)新生代的構(gòu)造格局、沉積特點(diǎn)、斷裂發(fā)育及油氣賦存狀態(tài)等特征,西湖凹陷由西向東可劃分為西部斜坡帶、西部次凹、中央反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶、東部次凹和東部斷階帶5個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元(圖1)[2,3]。

西湖凹陷始新統(tǒng)至中新統(tǒng)發(fā)育海相和陸相兩種沉積環(huán)境。海相沉積環(huán)境主要發(fā)育海灣三角洲相、海灣潮坪相和海灣淺海相;陸相沉積環(huán)境又可進(jìn)一步劃分為辮狀河流相、湖泊辮狀三角洲相和湖泊相。該凹陷是一個(gè)以新生代充填為主的沉積凹陷,以新生界作為尋找油氣的主要目的層,其基底是新生代沉積基底[4]。

西湖凹陷花港組中深層(埋深>3.5km)儲(chǔ)層證實(shí)為致密砂巖儲(chǔ)層,其物性受沉積相和成巖作用共同控制[5]。沉積相決定了儲(chǔ)集巖的碎屑(骨架)成分、組分的成熟度等儲(chǔ)集物性;而成巖作用對(duì)儲(chǔ)層物性的控制則表現(xiàn)為隨儲(chǔ)層埋藏深度不同,儲(chǔ)層所受的成巖作用類型和強(qiáng)度存在明顯差異。

圖1 西湖凹陷各構(gòu)造帶及油氣田分布圖Fig.1 Distribution graph of various structural belts and oil-gas fields in the Xihu depression(據(jù)陶士振等,2005)

2 儲(chǔ)層基本特征

2.1 巖石學(xué)特征

通過對(duì)西湖凹陷花港組3口鉆井的巖石礦物成分分析:1井和2井以巖屑長(zhǎng)石砂巖為主,次之為長(zhǎng)石巖屑砂巖;3井以長(zhǎng)石巖屑石英砂巖為主,次之為巖屑長(zhǎng)石砂巖。儲(chǔ)層砂巖成分成熟度較低,結(jié)構(gòu)成熟度中等偏好;具有較高的長(zhǎng)石和巖屑含量,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為11%~20%和13%~15%;石英含量普遍較低,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)多數(shù)在75%以下;巖屑組分以火山巖屑為主,變質(zhì)巖屑、沉積巖屑均有,另見有云母碎屑。多數(shù)砂巖粒度為細(xì)—中砂巖;碎屑具中等以上分選性;碎屑顆粒呈次棱角—次圓及次圓—次棱角狀,接觸方式以點(diǎn)-線接觸為主。膠結(jié)類型主要為孔隙-接觸式或壓嵌-接觸式。儲(chǔ)集層中除泥質(zhì)雜基外,膠結(jié)物主要有自生黏土礦物、自生碳酸鹽、自生硅質(zhì)等。膠結(jié)物平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為3.91%;而黏土雜基含量較高,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.67%。

2.2 儲(chǔ)集空間類型

鑄體薄片鑒定表明:西湖凹陷花港組砂巖儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間由原生孔隙和次生孔隙構(gòu)成,僅見極少量微裂縫。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分類,次生孔隙為主要的儲(chǔ)集空間類型,平均面孔率為5.8%;而原生孔隙平均面孔率為4.48%。在次生孔隙類型中,粒間溶孔和長(zhǎng)石溶孔是最主要的次生孔隙類型,二者的平均面孔率值分別為2.68%和3.21%(表1)。

3 成巖作用類型及其對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育的影響

利用偏光顯微鏡、掃描電鏡等對(duì)巖石鑄體薄片中各種成巖組構(gòu)、孔隙類型和自生礦物組合等特征進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn):壓實(shí)作用、自生礦物的膠結(jié)作用和溶解作用是西湖凹陷花港組儲(chǔ)層砂巖經(jīng)歷和發(fā)生的主要成巖作用。

3.1 壓實(shí)作用

沉積物沉積下來后,在上覆載荷的壓力下,首先發(fā)生機(jī)械壓實(shí)作用。片巖、千枚巖巖屑等低級(jí)變質(zhì)巖巖屑、火山巖巖屑以及云母等塑性顆粒在埋藏過程中發(fā)生塑性變形是花港組砂巖經(jīng)歷壓實(shí)作用的表現(xiàn)。經(jīng)過壓實(shí)碎屑顆粒的接觸關(guān)系為線-凹凸接觸,甚至為縫合線接觸(圖2-A);同時(shí)也常見云母塑性變形、定向排列,以及泥巖巖屑、片巖和千枚巖等低級(jí)變質(zhì)巖巖屑由于壓實(shí)作用形成假雜基等現(xiàn)象。本區(qū)壓實(shí)作用表現(xiàn)為中強(qiáng)壓實(shí)特點(diǎn),造成碎屑顆粒多以點(diǎn)-線接觸為主。

表1 西湖凹陷花港組砂巖儲(chǔ)集空間類型(共291個(gè)樣品)Types of reservoir space in the Huagang Formation sandstone in the Xihu depression

圖2 西湖凹陷某構(gòu)造3口井花港組儲(chǔ)層成巖作用之顯微特征Fig.2 Microscopic characteristics of diagenesis of the Huangang Formation sandstone reservoirs in three wells in a structure of the Xihu depression

對(duì)于儲(chǔ)集砂巖來說,壓實(shí)作用是典型的破壞性成巖作用。從圖3可以明顯看出,3口井總體上都表現(xiàn)為隨著埋藏深度的增加其孔隙度都是下降的,壓實(shí)作用直接造成原生孔隙度降低[6]。本區(qū)壓實(shí)作用是造成儲(chǔ)層孔隙度下降的最主要原因。

3.2 膠結(jié)作用

自生礦物在很大程度上因占據(jù)了較多的粒間孔隙空間而明顯減小了儲(chǔ)層的原始孔隙度和滲透率。西湖凹陷花港組砂巖中常見有自生伊利石、綠泥石、硅質(zhì)、高嶺石、自生碳酸鹽礦物白云石、方解石等的膠結(jié),其中尤以碳酸鹽膠結(jié)物分布最為廣泛。從薄片分析可知只有碳酸鹽礦物(方解石、白云石)、高嶺石、綠泥石和自生石英對(duì)儲(chǔ)層致密化造成明顯的影響,其他自生礦物因含量少對(duì)儲(chǔ)層沒有實(shí)質(zhì)性影響。

圖3 西湖凹陷某構(gòu)造3口井花港組孔隙度與井深投點(diǎn)圖Fig.3 Porosity-depth plots for Huagang Formation sandstone reservoirs of three wells in a structure of the Xihu depression

在砂巖的埋藏成巖過程中,機(jī)械壓實(shí)作用和膠結(jié)作用是造成孔隙度減少的主要因素。相對(duì)于機(jī)械壓實(shí)作用,膠結(jié)作用并沒有直接減少粒間體積,而是堵塞粒間體積[7]。一般來說,膠結(jié)作用的總體效果是使砂巖的儲(chǔ)集空間減??;然而,越來越多的研究表明,一些自生礦物的膠結(jié)作用(如自生綠泥石和早期的粒間孔中的硅質(zhì))在儲(chǔ)集空間演化過程中具有雙重作用,它們的膠結(jié)占據(jù)了孔隙空間,但它們所伴生的其他成巖作用又可直接或間接地使儲(chǔ)集空間得以保護(hù)[8]。

3.2.1 碳酸鹽礦物的膠結(jié)作用

碳酸鹽膠結(jié)物是西湖凹陷花港組含量最高的自生礦物(占膠結(jié)物總量的60%左右),主要類型包括方解石和白云石(圖2-B)。方解石膠結(jié)物主要以分散狀、斑塊狀和嵌晶狀賦存方式存在,平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為0.2%~10%,大多數(shù)方解石都沒有構(gòu)成鐵方解石;少量的白云石具有較高的鐵含量,主要屬于含鐵白云石,呈分散的半自形—自形粒狀膠結(jié)物的形式存在。

自生碳酸鹽礦物的膠結(jié)是砂巖儲(chǔ)層中主要的破壞性成巖作用之一。西湖凹陷花港組砂巖中碳酸鹽膠結(jié)物與面孔率投點(diǎn)圖(圖4)中顯示出二者的負(fù)相關(guān)關(guān)系,也就是說碳酸鹽膠結(jié)物的膠結(jié)作用對(duì)儲(chǔ)層孔隙空間的發(fā)育具有一定的損害作用;然而其相關(guān)系數(shù)很低(R2=0.039 3),說明碳酸鹽膠結(jié)物的發(fā)育對(duì)儲(chǔ)層質(zhì)量的影響程度有限。

3.2.2 自生高嶺石的膠結(jié)作用

圖4 花港組砂巖中碳酸鹽含量與面孔率投點(diǎn)圖Fig.4 Carbonate content-plane porosity plots in the Huagang Formation sandstone(261個(gè)薄片)

西湖凹陷花港組儲(chǔ)層砂巖中自生高嶺石的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.62%,僅次于碳酸鹽,也是含量最高的自生黏土礦物。普通薄片和鑄體薄片的觀察表明,自生高嶺石有2種主要的賦存方式:第一種是以孔隙充填的形式,或者出現(xiàn)在綠泥石留下的殘余粒間孔中(圖2-C);第二種賦存方式是以蝕變高嶺石出現(xiàn),高嶺石中保留了原巖泥質(zhì)殘余物并分布于碎屑顆粒間。高嶺石普遍發(fā)育晶間孔;在掃描電子顯微鏡下,自生高嶺石單晶呈假六方板狀,集合體呈書頁或蠕蟲狀(圖2-D)。

自生高嶺石含量與孔隙度之間顯示出明顯的正相關(guān)關(guān)系,而且相關(guān)系數(shù)在0.1以上(圖5)。同時(shí),自生高嶺石往往具有較高的晶間孔隙。高嶺石的發(fā)育一方面指示了相對(duì)發(fā)育的次生孔隙,另一方面由于高嶺石常常作為長(zhǎng)石等鋁硅酸鹽溶解及酸性的成巖介質(zhì)的伴生礦物,因而砂巖中較高的高嶺石含量往往代表較強(qiáng)的溶解作用,在改善致密砂巖物性方面具有積極的作用。

圖5 花港組砂巖中自生高嶺石含量與孔隙度投點(diǎn)圖Fig.5 Authigenic kaolinite content-porosity plots in the Huagang Formation sandstone(261個(gè)薄片)

3.2.3 自生綠泥石的膠結(jié)作用西湖凹陷花港組總體具有比較低的自生綠泥石含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為0.34%),主要呈環(huán)邊狀賦存(圖2-E)。掃描電子顯微鏡觀察表明,大多數(shù)作為孔隙襯里或顆粒包膜方式產(chǎn)出的綠泥石具有葉片狀結(jié)構(gòu)。

發(fā)育環(huán)邊自生綠泥石的砂巖通常具有較低的顆粒接觸強(qiáng)度。綠泥石在粒間孔內(nèi)膠結(jié)后,起到平衡埋藏成巖過程中不斷增加的上覆載荷,改善儲(chǔ)層物性。Moraes和 De Ros(1990)、Ehrenberg(1993)研究發(fā)現(xiàn),綠泥石黏土包膜的存在可以抑制石英次生加大[9]。劉金庫(kù)、彭軍等研究認(rèn)為,早期形成的綠泥石環(huán)邊(襯里)可阻止自生石英生長(zhǎng),增強(qiáng)巖石抗機(jī)械壓實(shí)的強(qiáng)度,減小巖石變形,使剩余粒間孔得到很好的保存[10]。花港組儲(chǔ)層砂巖中自生綠泥石含量與孔隙度之間顯示出正相關(guān)關(guān)系,雖然相關(guān)系數(shù)較低(圖6),但已經(jīng)表明總體上自生綠泥石的膠結(jié)作用對(duì)儲(chǔ)層孔隙空間演化的積極作用大于消極作用。

圖6 花港組砂巖中自生綠泥石含量與孔隙度投點(diǎn)圖Fig.6 Autogeny chlorite content-porosity plots in the Huagang Formation sandstone(261個(gè)薄片)

3.2.4 自生硅質(zhì)的膠結(jié)作用西湖凹陷花港組具有較低的自生石英含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.56%)。通常石英的賦存狀態(tài)有2種:一種是以石英次生加大邊的方式存在(圖2-E),并堵塞一部分孔隙。另一種賦存狀態(tài)仍然是以加大的形式存在,但石英圍繞原生粒間孔周邊生長(zhǎng),并形成自形的晶體面。這種自生石英膠結(jié),一方面占據(jù)了孔隙空間,導(dǎo)致儲(chǔ)層孔隙的減少;另一方面,相對(duì)較為早期的石英膠結(jié)(甚至早于碳酸鹽膠結(jié)物的膠結(jié))對(duì)于抵抗后期的壓實(shí)作用保存原生粒間孔也有一定的積極作用。因此,自生硅質(zhì)對(duì)儲(chǔ)層具有一定程度的破壞及保護(hù)兩種作用。

3.3 溶解作用

西湖凹陷花港組溶解作用非常發(fā)育,薄片觀察以及掃描電鏡觀察均可見到花港組砂巖中明顯的溶蝕作用特征,主要為鋁硅酸鹽礦物的溶解。其中,最常見的是長(zhǎng)石,常沿其解理面、雙晶縫或邊緣被溶解,形成粒內(nèi)溶孔,甚至形成鑄??祝蛘麄€(gè)顆粒消失(圖2-F)。火山巖的巖屑中易溶組分也選擇性地遭受溶解,同時(shí),沿云母解理或綻開縫也可見溶蝕現(xiàn)象。

成巖作用過程中,鋁硅酸鹽等礦物的溶解作用導(dǎo)致次生孔隙的產(chǎn)生是最重要的改善儲(chǔ)層質(zhì)量的成巖因素。大氣淡水是花港組儲(chǔ)層砂巖最重要的溶解介質(zhì)來源,其溶解作用對(duì)碎屑巖儲(chǔ)層質(zhì)量的改善起到了關(guān)鍵性的作用[11]。在深埋藏地層中,孔隙形成的另一個(gè)重要過程是有機(jī)酸的溶解作用。由于在地層條件下,鋁的溶解度通常較低,因而有機(jī)酸陰離子的絡(luò)合作用可以解決鋁的遷移問題,從而導(dǎo)致鋁硅酸鹽的溶解和地下孔隙度的增加[12]。

與長(zhǎng)石溶解有關(guān)的自生礦物主要為高嶺石(高嶺石也可由泥質(zhì)轉(zhuǎn)化而來),巖石中高嶺石含量與孔隙度之間顯示出明顯的正相關(guān)關(guān)系(圖5)。同時(shí),隨著埋藏深度的增加,大氣水作用強(qiáng)度也應(yīng)呈現(xiàn)出逐漸減弱的趨勢(shì),與此相對(duì)應(yīng)的高嶺石含量也表現(xiàn)為逐漸減少的趨勢(shì)。高嶺石主要分布在花港組上部受大氣水和煤系地層酸性水強(qiáng)烈改造的地層中[13]。

綜上所述,各種自生礦物對(duì)儲(chǔ)層物性的影響是不同的,碳酸鹽膠結(jié)物對(duì)儲(chǔ)層物性起顯著的破壞作用;綠泥石和硅質(zhì)膠結(jié)物則不然,雖然它占據(jù)了一定的孔隙空間,但它們又對(duì)砂巖孔隙起到支撐作用,有效地保護(hù)原生粒間孔隙,其結(jié)果是一種中性的成巖作用?;ǜ劢M儲(chǔ)集砂巖早-晚成巖期的硅質(zhì)、方解石、白云石、綠泥石等自生礦物經(jīng)歷成巖作用后,保存下來的原生粒間孔中膠結(jié)物含量相當(dāng)于各自引起的孔隙度縮小值。從3口鉆井填隙物含量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)反映花港組硅質(zhì)膠結(jié)物引起孔隙縮小的平均值約為0.04%~1.5%,白云石引起孔隙縮小的平均值約為0.1%~1.8%,方解石引起孔隙縮小的平均值約為0.8%~9.3%。

4 成巖階段劃分與孔隙演化

4.1 成巖階段劃分

碎屑沉積物的各種成巖作用和成巖階段劃分與油氣儲(chǔ)集性能的關(guān)系十分密切,尤其對(duì)碎屑孔隙的發(fā)育與演化起著重要的作用,不僅影響油氣儲(chǔ)集層孔隙的形成、增大和減小,而且還影響原生孔隙的保存、次生孔隙的分布以及孔隙的連通與滲透性質(zhì)。因此,成巖階段的劃分主要是在3口井的成巖作用現(xiàn)象觀察總結(jié)的基礎(chǔ)上,利用黏土礦物X射線衍射分析、掃描電鏡、始新統(tǒng)—漸新統(tǒng)Ro值,同時(shí)結(jié)合鏡下觀察的自生礦物特征以及物性和孔隙結(jié)構(gòu)類型等定量和定性數(shù)據(jù)[14],將花港組成巖演化階段劃分為同生階段、早成巖階段A期、B期和中成巖階段A期、B期及晚成巖階段期4個(gè)階段5個(gè)期次(圖7)。

圖7 西湖凹陷花港組致密砂巖儲(chǔ)層的成巖階段劃分Fig.7 Diagenesis evolution stages of the Huagang Formation tight sandstone in the Xihu depression

4.2 砂巖致密化孔隙演化模式

根據(jù)上述各成巖階段的成巖作用特征及其對(duì)孔隙發(fā)育的影響分析,筆者建立了西湖凹陷花港組砂巖致密化孔隙演化的模式(圖8)。

4.2.1 同生階段

此階段,鋁硅酸鹽骨架顆粒及火山物質(zhì)發(fā)生水化作用,同時(shí)發(fā)生有機(jī)質(zhì)的有氧呼吸和錳的還原作用,產(chǎn)生泥晶—微晶碳酸鹽,尤其是菱鐵礦沉積。

圖8 西湖凹陷花港組砂巖儲(chǔ)層致密化孔隙演化模式Fig.8 Pore evolution pattern of densification of the Huagang Formation sandstone reservoirs in the Xihu depression

4.2.2 早成巖階段A-B期(伴有表生成巖作用)

底界深度位于2.7~3km左右,相當(dāng)于花港組的上部地層。I/S混層中蒙皂石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到50%~25%,壓實(shí)作用造成原生孔隙度迅速降低。早期由于介質(zhì)偏堿性,在一些孔隙中產(chǎn)生膠結(jié)環(huán)邊綠泥石(孔隙襯里),此時(shí)巖石中的孔隙度保持在25%~30%。在一些高pH值層段出現(xiàn)早期的連生方解石膠結(jié)。大多數(shù)碎屑間的泥質(zhì)被氧化鐵浸染,環(huán)邊綠泥石、泥晶菱鐵礦廣泛出現(xiàn)氧化,表明該時(shí)期經(jīng)歷過表生成巖階段。由于大氣水的淋濾和煤巖系的氧化均可產(chǎn)生酸性流體,溶解其下部鋁硅酸鹽礦物,形成碎屑長(zhǎng)石粒內(nèi)溶孔并造成長(zhǎng)石的減少,也在原生粒間孔的基礎(chǔ)上產(chǎn)生溶解,產(chǎn)生一些擴(kuò)大的次生粒間溶蝕孔。到該階段末,受大氣水、煤系地層產(chǎn)生的酸性水溶解的花港組其孔隙度仍保持在30%~35%左右。

4.2.3 中成巖階段A-B期

此階段發(fā)育于3.5~4km深度,相當(dāng)于花港組的下部地層,壓實(shí)作用繼續(xù),導(dǎo)致原生粒間孔減少到20%,黏土礦物伊利石由無序混層向有序混層轉(zhuǎn)化。該階段進(jìn)入有機(jī)酸熱液的排出期,在原生粒間孔的基礎(chǔ)上,隨著顆粒的溶解造成次生孔隙擴(kuò)大,構(gòu)成了由原生粒間孔、次生粒間孔、粒內(nèi)溶孔組成的孔隙結(jié)構(gòu)。自生石英的沉淀作用也在該階段發(fā)生,部分次生孔隙壁生長(zhǎng)出自形程度高的自生石英。由于這個(gè)階段有機(jī)質(zhì)處于低成熟-成熟階段,是主要的液態(tài)烴排出期。剩余原生粒間孔、次生粒間孔、粒內(nèi)溶孔、高嶺石晶間孔等可保持在20%~25%左右。

4.2.4 晚成巖階段A期

該階段發(fā)育在4~4.5km深度,主要為花港組下部地層,伊/蒙混層中的蒙皂石在泥巖和砂巖中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都為<15%,有機(jī)質(zhì)演化進(jìn)入高成熟階段。壓實(shí)作用繼續(xù)導(dǎo)致原生粒間孔減少。此階段的地層水由酸性逐漸向堿性轉(zhuǎn)化。在堿性介質(zhì)條件下,富含鈣、鎂、鐵離子的堿性水開始形成含鐵方解石和含鐵白云石。少量的自生鈉長(zhǎng)石和綠/蒙混層等自生礦物,尤其是含鐵方解石膠結(jié),是導(dǎo)致該階段儲(chǔ)層質(zhì)量變差的主要原因。由于在砂巖微孔中的結(jié)合水不容易流動(dòng),影響了儲(chǔ)層的滲透性、含水飽和度和巖石電阻率。該階段結(jié)束時(shí),花港組儲(chǔ)層砂巖的平均孔隙度已降低至6%~18%,絕大部分儲(chǔ)層平均孔隙度<10%,儲(chǔ)層進(jìn)入致密化的范疇。

5 結(jié)論

a.西湖凹陷花港組砂巖儲(chǔ)集空間類型以次生孔隙為主,粒間溶孔和長(zhǎng)石溶孔是最主要的次生孔隙類型,占整體儲(chǔ)集空間的41.77%;原生孔隙平均面孔率為4.48%,約占儲(chǔ)集空間的43.6%。極少見明顯的微裂縫和溶縫。

b.砂巖經(jīng)歷了壓實(shí)、膠結(jié)和溶蝕作用的改造。機(jī)械壓實(shí)和膠結(jié)作用是造成孔隙度減少的主要因素。其中碳酸鹽膠結(jié)物對(duì)儲(chǔ)層物性起顯著的破壞作用;而綠泥石和硅質(zhì)膠結(jié)物則不然,雖然它占據(jù)了一定的孔隙空間,但它們又對(duì)砂巖孔隙起到支撐作用,有效地保護(hù)原生粒間孔隙,其結(jié)果是一種中性的成巖作用。鋁硅酸鹽、高嶺石等礦物的溶解作用是導(dǎo)致次生孔隙產(chǎn)生的最重要的成巖因素。

c.儲(chǔ)層的孔隙演化與成巖作用密切相關(guān)。早成巖期的壓實(shí)作用以及碳酸鹽礦物、硅質(zhì)、黏土礦物等膠結(jié)作用,使孔隙度顯著降低,同時(shí)期的大氣淡水、煤系地層酸性水的溶蝕使孔隙度回升。進(jìn)入中成巖演化階段,持續(xù)的機(jī)械壓實(shí)作用使孔隙進(jìn)一步減小。而這一時(shí)期有機(jī)質(zhì)成熟,有機(jī)酸溶解產(chǎn)生次生孔隙,改良了儲(chǔ)層。晚成巖期,壓實(shí)作用繼續(xù)導(dǎo)致原生粒間孔減少,堿性環(huán)境使含鐵方解石膠結(jié),導(dǎo)致儲(chǔ)層質(zhì)量進(jìn)一步變差,直至進(jìn)入致密化的范疇。

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