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羌塘盆地北羌塘坳陷上三疊統(tǒng)巴貢組致密儲層成巖作用與孔隙演化

2020-03-19 07:18程樂利印森林萬友利馮興雷李學(xué)仁曾勝強(qiáng)
石油實驗地質(zhì) 2020年1期
關(guān)鍵詞:羌塘綠泥石碳酸鹽

程樂利,印森林,萬友利,王 劍,4,馮興雷,李學(xué)仁,曾勝強(qiáng)

(1.長江大學(xué) 錄井技術(shù)與工程研究院,湖北 荊州 434023;2.中國地質(zhì)調(diào)查局 成都地質(zhì)調(diào)查中心,成都 610081;3.自然資源部 沉積盆地與油氣資源重點實驗室,成都 610081;4.西南石油大學(xué) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,成都 610500)

羌塘盆地位于特提斯構(gòu)造域東段,經(jīng)眾多學(xué)者在基礎(chǔ)地質(zhì)、石油地質(zhì)等方面的研究,初步證實羌塘盆地具有較好的油氣潛力[1-6],是青藏地區(qū)油氣資源潛力最大、最有希望取得勘探突破的地區(qū)[3]。

近年來,對于羌塘盆地石油地質(zhì)條件的認(rèn)識不斷深入,取得了大量新進(jìn)展,這些新進(jìn)展和認(rèn)識聚焦于巖相古地理[4-5]、盆地性質(zhì)及構(gòu)造演化[2, 5-6]、烴源巖[7-9]和保存條件等方面[5, 8-10],油氣儲層成果較少。上三疊統(tǒng)巴貢組砂巖儲層是羌塘盆地的2大重點儲集層系之一,主要以低孔低滲為主[1,5]。孫冬勝等[11]在南羌塘坳陷查郎拉地區(qū)的儲層研究中發(fā)現(xiàn),該地區(qū)肖茶卡組三段碎屑巖物性非常致密,儲集空間主要為次生溶蝕孔,粒間及粒內(nèi)溶孔多見,少量鑄??准拔⒘芽p;胡俊杰等[12]對沃若山地區(qū)的上三疊統(tǒng)土門格拉組砂巖儲層進(jìn)行了詳細(xì)研究,發(fā)現(xiàn)該區(qū)砂巖儲層以巖屑石英砂巖為主,壓實作用導(dǎo)致原生孔隙所剩無幾,而次生孔隙以粒間孔、鑄??诪橹鳌I鲜鰧W(xué)者就該套儲層及其沉積特征等方面開展了工作,但致密過程中的成巖作用影響尚未開展系統(tǒng)研究。

近年來,我國石油工作者在致密砂巖類型儲層中獲得了大量油氣新發(fā)現(xiàn),同時在致密砂巖成巖特點[13-17]和綠泥石保孔機(jī)制[18-20]等方面取得了大量新認(rèn)識。在孔隙演化方面,利用回歸擬合進(jìn)行面孔率和孔隙度的換算[21]、以壓實分段來實現(xiàn)機(jī)械壓實與熱壓實校正[22-24]等方法均取得了較好效果。將這些新認(rèn)識和新思路應(yīng)用到羌塘盆地的致密砂巖儲層研究中,將有助于在該地區(qū)早日實現(xiàn)油氣發(fā)現(xiàn)。本文以北羌塘坳陷中南部的4條上三疊統(tǒng)典型露頭剖面為研究對象,借助鑄體薄片、掃描電鏡、X衍射及流體包裹體測溫等測試分析手段,探討其成巖作用特征和孔隙演化規(guī)律,為下步的勘探部署工作提供參考。

1 地質(zhì)背景

羌塘盆地北界為可可西里—金沙江縫合帶,南界為班公湖—怒江縫合帶,整體呈近東西向長條狀展布[5],構(gòu)造格局具有“兩坳一隆”[2]的特點,可劃分為南羌塘坳陷、中央隆起帶和北羌塘坳陷3個一級構(gòu)造單元[1](圖1)。在考慮細(xì)分精度、使用方便的前提下,將北羌塘坳陷上三疊統(tǒng)地層劃分為藏夏河組、肖茶卡組、甲丕拉組、波里拉組、巴貢組以及那底崗日組。其中那底崗日組代表上三疊統(tǒng)頂部的火山巖—火山碎屑巖組合,藏夏河組代表坳陷北部的砂泥質(zhì)深水復(fù)理石組合,肖茶卡組代表坳陷西南部菊花山、甜水河一帶的灰?guī)r組合。在坳陷的中南部沿用結(jié)扎群的三分方案,用甲丕拉組、波里拉組和巴貢組來分別代表紫紅色碎屑巖組、碳酸鹽巖組和含煤碎屑巖組。

2 儲層巖石學(xué)特征

對采自北羌塘坳陷沃若山、才多茶卡、麥多以及扎那隴巴4個實測剖面(圖1)的砂巖樣品進(jìn)行鏡下分析。研究區(qū)巴貢組發(fā)育6種類型砂巖:巖屑石英砂巖(37.7%)、巖屑砂巖(25.5%)、長石巖屑砂巖(18.2%)、巖屑長石砂巖(13.6%),長石石英砂巖和石英砂巖占比較小。砂巖總體粒度較細(xì),分選較好,磨圓均為次棱角狀,膠結(jié)類型以壓嵌型、孔隙—次生加大型、次生加大型和次生加大—壓嵌型為主,極少基底型和凝塊型,孔隙型膠結(jié)未見發(fā)育??紫抖染禐?.31%,滲透率主要在(0.001~0.01)×10-3μm2之間(圖2),屬于超低孔超低滲儲層。

圖1 羌塘盆地構(gòu)造分區(qū)及實測剖面位置

圖2 羌塘盆地北羌塘坳陷上三疊統(tǒng)巴貢組砂巖物性分布

3 成巖作用類型及特征

3.1 壓實作用

研究區(qū)總體上壓實強(qiáng)烈,表現(xiàn)為顆粒間緊密接觸(圖3a)、長形顆粒定向排列、塑性顆粒變形及脆性顆粒被壓裂等。在鏡下常見云母等片狀礦物順層排列,以及云母被壓彎,甚至折斷(圖3b)。不同粒度的砂巖之間,中砂巖的壓實強(qiáng)度明顯小于極細(xì)砂巖。

3.2 膠結(jié)作用

膠結(jié)作用普遍發(fā)育,在各地區(qū)均有分布,也是使儲層物性變差的重要原因之一[24]。膠結(jié)物的類型主要為硅質(zhì)膠結(jié)和自生黏土礦物膠結(jié),其次為碳酸鹽膠結(jié)等。

3.2.1 硅質(zhì)膠結(jié)

硅質(zhì)膠結(jié)物常以集合體或次生加大充填于孔隙及喉道中,在石英砂巖中,石英次生加大級別可達(dá)Ⅲ級,嚴(yán)重堵塞了粒間孔隙,并降低了儲層滲透率,顆粒間呈線—凹凸接觸。硅質(zhì)主要有2種來源:首先為壓溶作用,在加大邊與石英顆粒之間見黏土“臟線”(圖3c),表明早期硅質(zhì)膠結(jié)晚于黏土膜的形成;其次為鉀長石溶解,在掃描電鏡下可見這一反應(yīng)產(chǎn)生的高嶺石與自生石英共生(圖3d)。

圖3 羌塘盆地北羌塘坳陷巴貢組砂巖顯微特征

a.顆粒緊密排列,呈線—凹凸接觸,×100,(+),沃若山;b.云母顆粒被壓斷,×200,(+),扎那隴巴;c.石英次生加大發(fā)育,顆粒邊緣見“臟線”,×200,(+),才多茶卡;d.自生石英晶形完好,與高嶺石共生,見剩余粒間孔,才多茶卡;e.自生片狀伊利石充填粒間,沃若山;f.顆粒被高嶺石完全交代,扎那隴巴;g.顆粒緊密接觸,粒間發(fā)育伊利石膜,沃若山;h.粒間充填綠泥石襯里,壓實作用強(qiáng)烈,粒間孔隙消失,沃若山;i.早期碳酸鹽基底式膠結(jié),云母顆粒未變形,壓實較弱,×100,(+),沃若山

Mi. 云母;Oq. 石英次生加大;Q. 石英;Ka. 高嶺石;Il. 伊利石;Chl. 綠泥石邊

Fig.3 Microphotographs showing microscopic characteristics of sandstones in Bagong Formation, North Qiangtang Depression,Qiangtang Basin

3.2.2 黏土礦物膠結(jié)

研究區(qū)的自生黏土礦物主要為伊利石、高嶺石和伊蒙混層,綠泥石和蒙脫石占比較小。

(1)伊利石大多晶形較好,主要以片狀、不規(guī)則彎曲片狀充填于孔隙(圖3e),部分以包膜形式生長于顆粒表面(圖3g),或以絲縷狀與片狀伊利石伴生。在早成巖階段伊利石生成較少,在中成巖階段通過黏土礦物(高嶺石、蒙皂石)、長石及巖屑經(jīng)過蝕變形成[25-26]。研究區(qū)砂巖中大部分只含鉀長石或高嶺石,其余樣品的鉀長石含量均低于6%,二者僅能微量共存,而巴貢組地層經(jīng)歷的最高地溫可達(dá)178 ℃[27],因此呈片狀充填和絲縷狀伴生的伊利石主要為高嶺石轉(zhuǎn)化形成[13, 28],以顆粒包膜形式產(chǎn)出的伊利石則多為蒙皂石轉(zhuǎn)化而來[29]。

(2)高嶺石分布差異較大,在沃若山剖面僅底部含有高嶺石,其余3個剖面均有分布。砂巖中高嶺石的成因可分為沉積成因和自生成因2種[30],沉積成因的高嶺石形態(tài)不完整且多呈碎片狀[14];而自生成因的高嶺石晶體完整。研究區(qū)高嶺石多充填于剩余粒間孔(圖3d)或長石溶孔(圖3f)中,單晶呈完整的六方片狀,集合體呈蠕蟲狀、書頁狀,因此巴貢組中的高嶺石應(yīng)為自生成因。

(3)綠泥石以孔隙襯里(圖3h)和針葉狀充填粒間的形態(tài)產(chǎn)出。根據(jù)鐵質(zhì)的來源,綠泥石襯里的成因分2種:同生期黏土膜轉(zhuǎn)化和富鐵鎂物質(zhì)的再結(jié)晶[18]。由于顆粒接觸處沒有綠泥石發(fā)育,綠泥石襯里主要為再結(jié)晶成因。泥巖微量元素分析結(jié)果[6]表明,物源以長英質(zhì)為主,鐵鎂質(zhì)極少。由于缺乏鐵鎂質(zhì)來源,綠泥石襯里發(fā)育情況不佳,主要見于才多茶卡剖面,其他3個剖面極少發(fā)育,其中扎那隴巴剖面的砂巖中基本不含綠泥石。綠泥石襯里一般形成于成巖作用較早階段,通常認(rèn)為這種綠泥石能夠抑制石英的次生加大,并顯著提高巖石的機(jī)械強(qiáng)度和抗壓實能力,對于儲層物性的發(fā)育有著良好的建設(shè)性作用[19-20]。粒間充填的針葉狀綠泥石形成較晚,主要由伊利石、蒙脫石等其他黏土礦物轉(zhuǎn)化形成,部分源自孔隙流體的直接結(jié)晶[28],含量較少,一般分布于較大孔隙中,對儲層物性有破壞作用。

(4)蒙脫石。巴貢組露頭中的蒙脫石可能是地層出露后在表生成巖階段的產(chǎn)物,含量較低,占黏土礦物總量的1%~5%,僅在沃若山剖面較多,說明表生成巖階段對于沃若山地區(qū)有一定影響,其他剖面則基本不受影響。

3.2.3 碳酸鹽膠結(jié)

碳酸鹽膠結(jié)物可分為2個期次:第一期為呈基底式膠結(jié)的碳酸鹽灰泥,可見碎屑顆粒呈漂浮狀,壓實改造影響較小(圖3I),說明膠結(jié)于機(jī)械壓實之前,常形成于常溫常壓條件下,為同生期、準(zhǔn)同生期產(chǎn)物;第二期為鑲嵌結(jié)構(gòu)的白云石、(鐵)方解石膠結(jié),多呈晶粒結(jié)構(gòu)充填于粒間溶蝕孔[12],此類白云石可部分交代碎屑顆粒,多形成于晚成巖期。

3.2.4 自生礦物

自生礦物主要為黃鐵礦和菱鐵礦,僅部分樣品有少量分布,為成巖早期產(chǎn)物。

3.3 溶蝕作用

溶蝕作用屬于建設(shè)性成巖作用。由于早期溶蝕產(chǎn)生的次生孔隙在后期壓實中難以保存,因此現(xiàn)有次生溶孔主要來自晚期,發(fā)生于強(qiáng)烈壓實之后。研究區(qū)中的被溶蝕組分有長石、巖屑和碳酸鹽膠結(jié)物,表現(xiàn)形式有:①長石(圖3f,3h)、巖屑及石英等碎屑顆粒被不同程度溶蝕,其中長石溶蝕形成的鑄模孔及粒內(nèi)孔最常見;②方解石膠結(jié)物大多被溶蝕形成晶間及晶內(nèi)溶孔,局部強(qiáng)烈溶蝕形成溶孔。

3.4 交代作用

最常見的交代作用是白云石交代石英、長石,在局部地區(qū)十分強(qiáng)烈,使碎屑顆粒邊緣呈鋸齒或殘骸狀,甚至徹底消失;其次為黏土礦物交代砂巖中的各種組分,被交代的主要為石英、長石、方解石等,可見長石顆粒完全蝕變成為高嶺石(圖3f)。

3.5 破裂作用

羌塘盆地經(jīng)歷了漫長而劇烈的構(gòu)造活動,形成了大量以近東西向為主的裂縫[1, 10]。在鏡下,根據(jù)產(chǎn)狀可分為沿顆粒邊緣延伸的微裂縫和貫穿顆粒的微裂縫;在地表有大量垂直于層面裂縫成組出現(xiàn),并相互切割。裂縫可極大地提高砂巖儲滲性能[31],但對油氣保存不利。

4 成巖演化和成巖相

4.1 成巖階段

4.1.1 成巖階段劃分

通過有機(jī)質(zhì)成熟度、埋藏史曲線、成巖作用特征及包裹體溫度進(jìn)行成巖階段劃分:

(1)有機(jī)質(zhì)熱成熟度。上三疊統(tǒng)烴源巖的熱演化程度較高,中西部地區(qū)(沃若山、扎那隴巴)泥巖均處于高成熟階段[7];北部地區(qū)(明鏡湖、藏夏河)泥巖處于過成熟階段[5]。

(2)埋藏史。據(jù)埋藏史曲線[5],研究區(qū)的中生界地層均經(jīng)歷反復(fù)的沉降—上升過程,本次采樣所處的坳陷南部埋深稍淺,而內(nèi)部深埋區(qū)的最大埋深可達(dá)7 km。

(3)成巖作用。①壓實強(qiáng)烈,以線—凹凸接觸為主,塑性顆粒強(qiáng)烈變形,石英顆粒破碎;②固結(jié)程度高,早期碳酸鹽膠結(jié)物不發(fā)育,后期發(fā)育亮晶白云石、方解石膠結(jié),石英次生加大級別可達(dá)Ⅲ級;③黏土礦物中蒙脫石不發(fā)育,僅存的少量I/S混層中蒙皂石含量均為10%,達(dá)有序混層階段;④次生孔隙較發(fā)育,可見大量長石和巖屑等易溶組分的溶蝕孔。

(4)包裹體溫度。對東部地區(qū)巴貢組石英顆粒裂縫中的包裹體進(jìn)行了測溫,獲得的最晚一期主峰為165~175 ℃,相鄰地區(qū)砂巖方解石脈的包裹體測溫最大達(dá)159 ℃[9];而在沃若山地區(qū)方解石脈中得到的包裹體均一溫度為109 ℃和178 ℃[27]。

綜合上述特點,參考酸性水介質(zhì)碎屑巖成巖階段劃分方案[32],認(rèn)為巴貢組已進(jìn)入中成巖B期—晚成巖階段。本次采樣地點位于北羌塘坳陷邊緣地區(qū),埋藏較淺,在燕山運(yùn)動中被抬升,經(jīng)歷的最晚成巖階段為中成巖B期。而由于抬升幅度小、后續(xù)接受了白堊紀(jì)—第四紀(jì)的巨厚沉積物覆蓋,推測坳陷內(nèi)部的巴貢組地層已經(jīng)完全進(jìn)入晚成巖階段。

4.1.2 成巖演化序列

沉積物埋藏后,壓實作用最早發(fā)生,隨著孔隙水的排出、塑性顆粒變形,碎屑顆粒重新排列成相對穩(wěn)定的巖石骨架。呈碳酸鹽基底式膠結(jié)的砂巖中,顆粒呈懸浮狀,說明存在早期的碳酸鹽膠結(jié)。綠泥石膠結(jié)物呈孔隙襯里形態(tài)產(chǎn)出,說明綠泥石主要形成于顆粒固結(jié)后。在長石、巖屑等被溶顆粒中有高嶺石、伊利石等充填,說明主要黏土礦物的膠結(jié)晚或同步于溶蝕作用。而亮晶白云石交代石英顆粒、或以次生加大充填于溶蝕孔隙,表明其形成于中晚階段的堿性環(huán)境。因此主要成巖序列依次為早期壓實→早期黏土礦物形成→早期方解石膠結(jié)→早期硅質(zhì)膠結(jié)→溶蝕作用→晚期黏土礦物形成→晚期碳酸鹽膠結(jié)→晚期硅質(zhì)膠結(jié)。

4.2 成巖相劃分

劃分成巖相的目的在于為后續(xù)的孔隙演化分析提供基礎(chǔ)。本文兼顧分類的實用性和指向性[15],采用“成巖特征對物性影響”的方案,選取壓實強(qiáng)度、碳酸鹽膠結(jié)物含量、面孔率、實測物性等參數(shù),劃分為強(qiáng)溶蝕、綠泥石膠結(jié)、碳酸鹽膠結(jié)和強(qiáng)壓實壓溶成巖相(表1)。

(1)強(qiáng)溶蝕成巖相:主要為長石石英砂巖及巖屑長石砂巖,壓實作用弱,碳酸鹽和綠泥石膠結(jié)物少,見少量剩余粒間孔,溶蝕孔隙極為發(fā)育,是物性最好的類型。

(2)綠泥石膠結(jié)成巖相:以長石巖屑砂巖及巖屑石英砂巖為主,碳酸鹽膠結(jié)物少,綠泥石膠結(jié)物發(fā)育,溶蝕孔隙發(fā)育,物性相對較好。

(3)碳酸鹽膠結(jié)成巖相:以長石巖屑砂巖和巖屑石英砂巖為主,碳酸鹽膠結(jié)物普遍發(fā)育,綠泥石膠結(jié)物不發(fā)育,鏡下見大量碳酸鹽膠結(jié)物溶蝕孔,物性僅次于前兩類。

(4)強(qiáng)壓實壓溶成巖相:主要為長石巖屑砂巖和巖屑砂巖,少量石英砂巖,壓實作用強(qiáng),顆粒間呈縫合線—凹凸接觸,碳酸鹽膠結(jié)物和綠泥石膠結(jié)物含量低,是物性最差的類型。

5 孔隙演化特征

根據(jù)文獻(xiàn)[22,24]“壓實分段”的計算思路,由于缺乏鉆井資料制作壓實曲線,本文以各深度段對應(yīng)的地層厚度比例來分配壓實減孔率,在計算中成巖B期的最大埋深時,取剖面樣品的Ro均值(1.55%)作為埋深最大時的熱演化程度。

表1 羌塘盆地北羌塘坳陷上三疊統(tǒng)巴貢組儲層成巖相類型及特征

5.1 孔隙度變化的定量計算

5.1.1 初始孔隙度的恢復(fù)

通過薄片與Beard圖版[33]對比[22],得到不同成巖相的分選系數(shù),從強(qiáng)溶蝕相、綠泥石膠結(jié)相、碳酸鹽膠結(jié)相到強(qiáng)壓實相的均值分別為1.35,1.40,1.41,1.55。據(jù)此可得出其初始孔隙度分別為37.8%,37.3%,37.1%,35.7%。

5.1.2 成巖作用導(dǎo)致的孔隙度變化

由于面孔率與孔隙度并不完全相等,借助面孔率和常規(guī)物性孔隙度之間的關(guān)系,可將面孔率數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為真孔隙度進(jìn)行使用[23]。

(1)壓實作用減孔率計算。由于壓實的不斷進(jìn)行,壓實后巖石體積小于原始體積。本文通過計算巖石體積減少量VR來表征壓實作用減少的孔隙體積(即壓實作用減孔量)[21],簡要表述為:

VR=V0-VC

(1)

VC=VCS+VCM+VCP

(2)

在假設(shè)壓實過程中骨架顆粒只發(fā)生移動重排而無磨損減小的情況下,剩余的骨架顆粒體積VCGS與粒內(nèi)溶孔體積VCRS之和與原始骨架顆粒體積VCG相等:

VCG=VCGS+VCRS

(3)

VCGS=VC-VCM-VC·ΦC

(4)

VCG=V0-VC·Φ0

(5)

則可得到壓實減小的孔隙度ΦCS:

(6)

式中:VR為巖石體積減少量;V0為巖石原始體積;VC為壓實后的巖石體積;VCS為溶蝕后骨架顆粒體積;VCM為剩余膠結(jié)物體積;VCP為剩余孔隙體積;VCG為原始骨架顆粒體積;VCGS為剩余骨架顆粒體積;VCRS為粒內(nèi)溶孔體積;Φ0為初始孔隙度;ΦC為實測孔隙度;ΦCM為剩余膠結(jié)物面孔率;VCPS為初始孔隙體積;ΦCRS為粒內(nèi)溶孔面孔率;ΦCS為壓實減少的孔隙度。

(2)根據(jù)主要的增減孔效應(yīng)進(jìn)行孔隙演化過程分段。在上文基礎(chǔ)上,將主要成巖作用分為4期:①早成巖A期,由壓實和綠泥石、伊蒙混層、蒙脫石、早期碳酸鹽膠結(jié)組成,整體為減孔;②早成巖B期,由壓實和硅質(zhì)膠結(jié)組成,整體為減孔;③中成巖A1期,由壓實和溶蝕組成,整體為減孔—增孔的復(fù)合效應(yīng);④中成巖A2期至中成巖B期,由壓實和硅質(zhì)、高嶺石、伊利石、晚期碳酸鹽膠結(jié)組成,整體為減孔。參考北羌塘坳陷中部的埋藏史曲線[5],巴貢組地層Ro達(dá)到0.35%,0.5%,0.7%,1.55%時的最大埋深分別約為2 000,2 600,4 200,5 300 m,按照第①期到第④期的順序,壓實減孔率分配在各期的比重依次為37.7%,11.3%,31.1%,19.8%。利用膠結(jié)物統(tǒng)計結(jié)果和式(5)、(6),可得強(qiáng)溶蝕相、綠泥石膠結(jié)相、碳酸鹽膠結(jié)相和強(qiáng)壓實相因壓實減少的孔隙度分別為27.1%,27.6%,22.8%,30.6%。

5.2 孔隙演化過程

根據(jù)孔隙度變化定量計算結(jié)果(表2),可得巴貢組儲層孔隙演化曲線(圖4): 在早成巖A期,4類成巖相的孔隙演化趨勢基本相同,隨著埋深增加,孔隙水排出,原生孔隙迅速下降,而絕大部分的減孔由壓實導(dǎo)致,只有綠泥石膠結(jié)相中有較強(qiáng)的膠結(jié)作用,但此時綠泥石環(huán)邊對巖石抗壓實幫助不大;進(jìn)入早成巖B期,強(qiáng)溶蝕相中發(fā)生了較強(qiáng)的膠結(jié)作用,其他3類中壓實與膠結(jié)作用的減孔量相當(dāng),由于地層迅速深埋,因而壓實的減孔效應(yīng)尚未充分體現(xiàn);在中成巖A1期,有機(jī)酸大量生成,地層水介質(zhì)呈酸性,長石、巖屑等顆粒大量溶蝕,在強(qiáng)溶蝕相中增孔效應(yīng)最大,綠泥石相次之;在中成巖A2至中成巖B期,地層水介質(zhì)開始由酸性向堿性轉(zhuǎn)化,碳酸鹽膠結(jié)物大量發(fā)育,碳酸鹽膠結(jié)相的膠結(jié)減孔量急劇上升,其他3類則差異不大。綜合比較4類成巖相的孔隙演化過程,壓實作用是造成孔隙減小的最主要因素;其次為膠結(jié)作用;溶蝕作用增孔效應(yīng)明顯,綠泥石襯里的形成對孔隙保存有利。

表2 根據(jù)不同成巖相計算的北羌塘坳陷上三疊統(tǒng)巴貢組儲層砂巖孔隙度變量

圖4 羌塘盆地北羌塘坳陷巴貢組成巖—孔隙演化史

6 結(jié)論與認(rèn)識

(1)北羌塘坳陷巴貢組主要為巖屑石英砂巖、巖屑砂巖、長石巖屑砂巖、巖屑長石砂巖,少量長石石英砂巖和石英砂巖,總體粒度較細(xì),成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度中等偏低。

(2)巴貢組主要的成巖序列為早期壓實→早期黏土礦物形成→早期方解石膠結(jié)→早期硅質(zhì)膠結(jié)→溶蝕作用→晚期黏土礦物形成→晚期碳酸鹽膠結(jié)→晚期硅質(zhì)膠結(jié)。在靠近隆起帶的淺埋區(qū)巴貢組地層處于中成巖B期,坳陷內(nèi)部的深埋區(qū)處于晚成巖階段。4類成巖相中以強(qiáng)溶蝕成巖相物性最好,強(qiáng)壓實壓溶成巖相物性最差。

(3)在考慮巖石表觀體積變化和壓實分段的前提下,進(jìn)行了不同成巖相的孔隙演化定量計算。計算結(jié)果顯示,壓實作用是巴貢組儲層致密的主因,其次為膠結(jié)作用;溶蝕作用增孔效應(yīng)明顯,綠泥石襯里的形成對孔隙保存有利。

(4)經(jīng)過對巴貢組儲層孔隙與成巖特點研究,建立起該區(qū)致密砂巖的成巖序列和孔隙演化模式,為優(yōu)勢儲層預(yù)測及成藏規(guī)律研究提供了重要依據(jù)。

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