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鄂尔多斯盆地庆城地区长7段致密砂岩成岩演化与孔隙结构特征

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北京大学学报（自然科学版） 2022年第2期58卷 249-260页

作者：王恩泽吴忠宝宋彦辰石开波刘航宇刘波北京大学地球与空间科学学院北京100871 北京大学石油与天然气研究中心北京100871 中国石油勘探开发研究院北京100083

利用薄片观察、扫描电子显微镜(SEM)观察、X射线衍射(XRD)分析和高压压汞实验等手段,系统地研究鄂尔多斯盆地庆城地区三叠系延长组七段(长7段)致密砂岩的岩性、物性、孔隙结构以及成岩作用特征,揭示孔隙结构和成岩作用对储层物性的控制... 详细信息

利用薄片观察、扫描电子显微镜(SEM)观察、X射线衍射(XRD)分析和高压压汞实验等手段,系统地研究鄂尔多斯盆地庆城地区三叠系延长组七段(长7段)致密砂岩的岩性、物性、孔隙结构以及成岩作用特征,揭示孔隙结构和成岩作用对储层物性的控制作用,进而提出针对研究区长7段致密砂岩油储层的分级评价标准。长7段致密砂岩以长石岩屑砂岩为主,平均孔隙度和渗透率分别为9.7%和0.06 mD,整体上是一套致密砂岩储层。长7段成岩演化处于中成岩B阶段,其物性主要受控于压实作用和溶蚀作用。较好的颗粒结构、较高的石英和长石含量提升了相对优质储层的抗压实能力,石英和长石则为溶蚀作用提供物质基础,是相对优质储层发育的重要控制因素。储层的物性取决于孔隙类型和孔隙结构,原生孔具有较好的联通性,次生孔有利于提高孔隙度,但对渗透率影响较小。应用分形理论的定量计算结果表明,孔隙网络的非均质性与储层物性负相关,复杂的孔隙网络不利于优质储层的发育。根据孔隙表征和物性分析结果,将长7段致密砂岩储层分为3类。I和II类储层岩石颗粒较大,以原生粒间孔为主,非均质性较小,物性较好,是有利的勘探目标层。III类储层岩石颗粒较小,主要发育黏土矿物晶间孔,非均质性强,物性较差,不是致密砂岩储层油气勘探目标层。

关键词：致密砂岩孔隙结构分形特征成岩演化鄂尔多斯盆地

深层致密砂岩储层成岩演化对含气性的影响——以鄂尔多斯盆地西南部庆阳气田二叠系山1段为例

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石油与天然气地质 2024年第1期45卷 169-184页

作者：曹江骏王继平张道锋王龙李笑天李娅张园园夏辉于占海中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院陕西西安710018 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710018

为研究深层致密砂岩储层成岩作用特征,分析成岩演化对储层含气性的影响,通过铸体薄片、扫描电镜、物性、测井综合解释等资料,结合前人研究成果,对庆阳气田二叠系山西组1段(山1段)进行研究。研究结果表明:(1)庆阳气田山1段分流河道中部... 详细信息

为研究深层致密砂岩储层成岩作用特征,分析成岩演化对储层含气性的影响,通过铸体薄片、扫描电镜、物性、测井综合解释等资料,结合前人研究成果,对庆阳气田二叠系山西组1段(山1段)进行研究。研究结果表明:(1)庆阳气田山1段分流河道中部多期厚层砂岩具有连续沉积型和间隔沉积型两类叠置关系,前者孔隙组合类型以溶蚀孔+粒间孔+晶间微孔为主,后者以溶蚀孔+晶间微孔为主。相较于后者,前者填隙物含量更低、物性更好、含气性更好。(2)压实作用是影响山1段储层含气性最主要的破坏性成岩作用,连续沉积型与间隔沉积型砂岩储层压实率分别为55.4%与61.2%;溶蚀作用是影响储层含气性最主要的建设性成岩作用,二者溶蚀率分别为27.9%与19.7%。连续沉积型砂岩储层受中等压实作用—中等胶结作用—中等溶蚀作用的成岩演化影响,破坏性成岩作用较弱;间隔沉积型砂岩储层受中等-强压实作用—中等-弱胶结作用—中等-弱溶蚀作用的成岩演化影响,破坏性成岩作用较强。(3)研究区山1段储层以先致密后充注为主,受成岩演化影响,连续沉积型砂岩储层较间隔沉积型砂岩储层致密化程度低,天然气充注规模大,含气性好。(4)引入成岩综合指数定量判断山1段储层成岩作用强度。平面上,西部主河道以间隔沉积型砂岩为主,储层成岩综合指数较低,含气性较差;东部主河道以连续沉积型砂岩为主,储层成岩综合指数较高,含气性较好。含气储层主要发育在庆阳一线以东地区。

关键词：成岩演化含气性储层成岩综合指数深层致密砂岩山西组1段二叠系庆阳气田鄂尔多斯盆地

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页岩中的石英类型、成因及意义

古地理学报 2024年第2期26卷 487-501页

作者：梅俊芳梁超操应长韩豫深层油气全国重点实验室(中国石油大学(华东)) 山东青岛266580 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

石英作为页岩中重要组成部分,厘清其成因机制对重建页岩成岩过程及页岩油气储集层形成至关重要。页岩中石英成因复杂,利用普通薄片观察、扫描电镜、能谱分析、阴极发光等手段,可以识别出页岩中石英主要类型包括陆源碎屑石英、生物成因... 详细信息

石英作为页岩中重要组成部分,厘清其成因机制对重建页岩成岩过程及页岩油气储集层形成至关重要。页岩中石英成因复杂,利用普通薄片观察、扫描电镜、能谱分析、阴极发光等手段,可以识别出页岩中石英主要类型包括陆源碎屑石英、生物成因石英和成岩自生石英,其中成岩自生石英硅质来源主要有黏土矿物转化、长英质溶蚀和生物硅溶解、火山—热液活动。陆源碎屑石英多呈粉砂级,阴极发光下强发光,光谱一般为2个峰值,微米级生物成因石英不发光,黏土矿物成因石英多在伊利石等黏土矿物周围或嵌入其中。不同类型石英除形貌及赋存特征外,地球化学元素也存在差异。受热液活动影响的石英多富集Fe、Mn元素;陆源碎屑石英多富Ti、Al元素,SiO_(2)与Zr呈正相关;生物成因石英常与TOC含量呈正相关,Fe/Ti值介于0.4~20之间。成岩自生石英为多阶段形成,与页岩埋藏成岩过程有着密切关联,影响着页岩储集层性质,主要形成于早、中成岩阶段。陆源碎屑石英与生物成因石英有利于抑制压实作用,保护原生孔隙,黏土矿物转化、长英质溶蚀等成岩自生石英过程发育溶蚀孔、有机孔等孔隙,石英充填部分孔隙降低孔隙度。明确页岩中石英成因,对于页岩沉积环境分析及有利储集层的分布预测都有重要意义。

关键词：石英硅循环硅质来源成因机制成岩演化页岩储集层

济阳坳陷古近系沙河街组湖相富有机质页岩白云石成因及成岩演化

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石油勘探与开发 2022年第6期49卷 1080-1093页

作者：滕建彬邱隆伟张守鹏马存飞中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营257015 中国石化页岩油气勘探开发重点实验室北京100083

通过岩石学、X衍射全岩成分分析、稳定碳氧同位素组成分析,以及微量元素和稀土元素组成分析,对济阳坳陷古近系沙河街组页岩中白云石的成因进行研究。结果表明,研究区沙河街组湖相富有机质页岩中的白云岩发育规模小,可识别出3种白云石矿... 详细信息

通过岩石学、X衍射全岩成分分析、稳定碳氧同位素组成分析,以及微量元素和稀土元素组成分析,对济阳坳陷古近系沙河街组页岩中白云石的成因进行研究。结果表明,研究区沙河街组湖相富有机质页岩中的白云岩发育规模小,可识别出3种白云石矿物:原生白云石(D1)、准同生白云石(D2)和铁白云石(Ak)。D1具有原生球形白云石的结构,高镁高钙,白云石有序度为0.3~0.5,且普遍具有外缘次生加大现象和内核溶蚀孔共存的特征;D2有序度为0.5~0.7,具有次生加大、高镁高钙和含铁锰元素的特点;Ak具有高有序度(0.7~0.9)、菱形晶、高镁、高钙和高铁的特征。在利用碳氧同位素组成和稀土元素分馏特征佐证泥晶方解石为原生成因的基础上,根据共生白云石和泥晶方解石之间的氧同位素组成分馏方程,计算得到研究区页岩中白云石的形成温度为36.76~45.83℃,属于湖相低温白云石。此外,基于原生和准同生白云石晶体的熟化生长机制,恢复了与研究区沙河街组湖相页岩成岩环境相对应的白云石成岩序列和白云石化作用进程。

关键词：济阳坳陷古近系沙河街组富有机质页岩白云石成因同位素分馏稀土元素成岩演化白云石有序度

鄂尔多斯盆地延安气田山西组致密砂岩气有效储层发育模式

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天然气地球科学 2022年第2期33卷 195-206页

作者：周进松乔向阳王若谷银晓曹军曹斌风雷裕红田坤赵子丹朱耿博仑陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院陕西西安710065 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

通过大量岩石薄片显微观察、扫描电镜分析及流体包裹体均一温度测定,研究了鄂尔多斯盆地东南部延安气田山西组致密储层岩石学组成,划分了岩石相类型,并将不同类型岩石的成岩演化过程与埋藏史、热史、烃类充注过程相结合,分析关键油气充... 详细信息

通过大量岩石薄片显微观察、扫描电镜分析及流体包裹体均一温度测定,研究了鄂尔多斯盆地东南部延安气田山西组致密储层岩石学组成,划分了岩石相类型,并将不同类型岩石的成岩演化过程与埋藏史、热史、烃类充注过程相结合,分析关键油气充注期与储层致密化的时间匹配关系。研究表明:纯石英砂岩和富石英低塑性岩屑砂岩主要发育机械压实、次生溶蚀和高岭石沉淀,在二次关键烃类充注之前,孔隙度为15.8%~31.5%,属于中高渗储集岩石。而高凝灰质杂基石英砂岩、富塑性颗粒岩屑砂岩及碳酸盐致密胶结砂岩在第一次关键烃类充注之前,孔隙度为4.6%~10.8%,属于特低孔—低孔储集岩石,后期烃类充注难度较大。因此,早期油气充注时保持较高孔渗的纯石英砂岩和富石英低塑性颗粒岩屑砂岩,其成岩作用受到抑制,储层物性相对较好,是晚期天然气优势运移通道和聚集空间,进而构成了致密砂岩气储层中的甜点。研究成果对于深入理解储层致密化过程与成藏耦合关系,厘清有效储层岩石形成机理及甜点分布预测具有重要意义。

关键词：成储模式烃类充注古物性恢复成岩演化岩石相致密储层延安气田

碎屑岩储集层成岩流体类型、年代学研究方法及地质应用综述

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古地理学报 2023年第5期25卷 1176-1198页

作者：崔航朱世发高艺珊董尧油气资源与工程全国重点实验室中国石油大学(北京)北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

成岩流体是控制盆地中物质演变与能量交换的重要媒介,与盆地内岩石组成、金属成矿、油气成藏等方面密切相关,具有重要的学术探索意义与实践应用价值。在归纳前人研究成果基础上,结合国内外典型实例研究,对碎屑岩储集层成岩流体类型、年... 详细信息

成岩流体是控制盆地中物质演变与能量交换的重要媒介,与盆地内岩石组成、金属成矿、油气成藏等方面密切相关,具有重要的学术探索意义与实践应用价值。在归纳前人研究成果基础上,结合国内外典型实例研究,对碎屑岩储集层成岩流体类型、年代学研究方法及其地质应用展开综述,最终总结了成岩流体年代学的存在问题与未来展望。总体来看,碎屑岩成岩流体可划分为原生沉积水、大气水、矿物脱水、烃源岩热演化相关流体、深部热液几种主要类型;不同类型成岩流体成分特征与主要影响的成岩阶段有所不同,但普遍会受到包括构造活动、热流事件、沉积作用、输导体系、埋藏过程等多种因素的控制。针对成岩流体年代学研究,作者总结了矿物观察法、流体包裹体、碳酸盐矿物定年法(同位素稀释法、ESR测年法、激光剥蚀原位U-Pb法)、自生伊利石^(40)K/^(40)Ar与^(39)Ar/^(40)Ar定年法、钾长石自生加大^(40)K/^(40)Ar与^(39)Ar/^(40)Ar定年、富有机质沉积物Re-Os定年等分析测试的原理、主要特点、样品要求、适用成岩流体类型等,并归纳了成岩流体年代学在确定地层沉积年龄、恢复成岩流体演化史、确定脆性构造活动时限以及判断油气充注时间等方面的地质应用潜力。

关键词：碎屑岩储集层成岩流体年代学地质应用成岩演化

高温-超压-高CO_(2)背景下致密砂岩储层成岩作用特征——以莺歌海盆地LD10区新近系梅山组——黄流组为例

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岩性油气藏 2023年第1期35卷 83-95页

作者：杨楷乐何胜林杨朝强王猛张瑞雪任双坡赵晓博姚光庆中海石油(中国)有限公司湛江分公司广东湛江524057 中海石油(中国)有限公司海南分公司海口570311 中国石化江汉油田分公司江汉采油厂湖北潜江433124 中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室武汉430074 中国地质大学(武汉)资源学院武汉430074

利用薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光及碳氧同位素分析等手段,对莺歌海盆地LD10区新近系梅山组—黄流组高温-超压-高CO_(2)背景下的储层成岩作用特征及其对孔隙的影响进行了系统研究。研究结果表明:(1)莺歌海盆地LD10区新近系梅山组—黄... 详细信息

利用薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光及碳氧同位素分析等手段,对莺歌海盆地LD10区新近系梅山组—黄流组高温-超压-高CO_(2)背景下的储层成岩作用特征及其对孔隙的影响进行了系统研究。研究结果表明:(1)莺歌海盆地LD10区新近系梅山组—黄流组储层发育重力流沉积,岩性以中—细粒长石岩屑石英砂岩为主,储层物性以特低—低孔、特低渗特征为主。(2)压实、胶结和溶蚀作用是研究区主要的成岩作用类型。超压对黏土矿物的转化及石英次生加大具有明显抑制作用,并在一定程度上保护了原生孔隙。富含CO_(2)的高温流体不仅造成了黏土矿物的异常转化,同时促进了溶蚀作用发生,增加了次生孔隙。(3)研究区黄二段储层的成岩演化序列为:菱铁矿胶结→石英次生加大→绿泥石胶结→长石淋滤溶蚀→高岭石形成→早期方解石胶结→早期白云石胶结→长石溶蚀→方解石溶蚀→伊利石大量生成→晚期铁方解石、铁白云石形成。(4)总体上,压实作用使孔隙度减少了45.30%~62.93%,胶结作用使孔隙度减少了1.65%~35.01%,溶蚀作用使孔隙度增加了0.72%~8.00%。其中,黄流组中下部砂岩储层受到了超压保护和CO_(2)溶蚀作用的双重影响,物性较好,钻井过程中应考虑高CO_(2)风险。

关键词：致密砂岩储层高温-超压-高CO_(2) 成岩演化梅山组—黄流组新近系 LD10区莺歌海盆地

塔里木盆地西北缘下寒武统黑色岩系差异性成岩演化及其影响因素

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岩石学报 2020年第11期36卷 3463-3476页

作者：张鹏辉陈志勇薛路鲍衍君方艳河海大学海洋学院南京210098 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266071 中国石油勘探开发研究院北京100083 现代古生物学和地层学国家重点实验室中国科学院南京地质古生物研究所南京210008

尽管泥页岩在埋藏过程中经历的复杂成岩改造会显著影响页岩油气储层发育潜力,但对其成岩作用,特别是泥页岩中成岩矿物的类型、成岩演化及其影响因素、成岩矿物元素在低孔低渗孔隙系统中的迁移等问题的认识仍很薄弱,因而制约了对泥页岩... 详细信息

尽管泥页岩在埋藏过程中经历的复杂成岩改造会显著影响页岩油气储层发育潜力,但对其成岩作用,特别是泥页岩中成岩矿物的类型、成岩演化及其影响因素、成岩矿物元素在低孔低渗孔隙系统中的迁移等问题的认识仍很薄弱,因而制约了对泥页岩储层的深入认识。为此,本文以塔里木盆地西北缘下寒武统玉尔吐斯组发育的两套黑色岩系为例,在沉积环境认识的基础上,通过矿物组分、黏土矿物组合、有机碳含量及有机质成熟度等测定分析,着重研究了黑色岩系自生矿物的分布及在成岩演化阶段的变化特征,阐述了成岩变化的时空分布及其影响因素。研究结果表明:(1)在浅水缓坡台地环境下,玉尔吐斯组受两个较为完整的海进-海退沉积旋回控制而形成的两套黑色岩系主要经历了早成岩阶段和中成岩阶段;(2)受沉积环境和热液作用的影响,这两套黑色岩系在石英、重晶石、碳酸盐胶结物和黏土矿物等自生矿物的组合、分布及形成顺序上存在显著的差异,呈现出差异性成岩演化的特点;(3)伊利石、伊蒙混层、绿泥石、白云石、石英胶结等中成岩阶段成岩产物的广泛分布,反映出在成岩过程中特别是中成岩阶段低孔低渗的泥页岩仍存在一定程度的内部和外部来源的矿物元素迁移。本次研究对深入认识塔里木西北缘下寒武统黑色岩系成岩机制,以及分析页岩储层发育特征提供了重要的依据。

关键词：黑色岩系成岩演化塔里木盆地下寒武统玉尔吐斯组

超压背景下中深层砂岩储集层沉积-成岩演化差异性分析:以南海莺歌海盆地中新统黄流组为例

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古地理学报 2022年第2期24卷 344-360页

作者：毛倩茹范彩伟罗静兰曹江骏尤丽符勇李珊珊史肖凡吴仕玖西北大学大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069 中海石油(中国)有限公司湛江分公司广东湛江524057

南海莺歌海盆地内地层普遍发育超压,东方区和乐东区是莺歌海盆地天然气成藏有利区的核心地带。其中,东方区位于底辟带中心,超压形成时间较早(9—5 Ma),主要物源来自西部昆嵩隆起区;乐东区位于莺东斜坡带,超压形成时间较晚(5—2 Ma),主... 详细信息

南海莺歌海盆地内地层普遍发育超压,东方区和乐东区是莺歌海盆地天然气成藏有利区的核心地带。其中,东方区位于底辟带中心,超压形成时间较早(9—5 Ma),主要物源来自西部昆嵩隆起区;乐东区位于莺东斜坡带,超压形成时间较晚(5—2 Ma),主要物源区为东部海南隆起区。本研究通过铸体薄片、荧光薄片、扫描电镜、电子探针、含烃包裹体微束荧光分析、流体包裹体激光拉曼成分与均一温度、X射线衍射黏土矿物等分析测试研究方法,对东方区和乐东区超压背景下黄流组砂岩储集层的岩石学与物性特征、烃类充注与成岩作用特征进行对比分析。结果显示:(1)东方区黄流组砂岩的压实作用、胶结作用较弱,物性较好(平均孔隙度17.68%,平均渗透率11.11×10^(-3)μm^(2)),处于中成岩A期晚期;乐东区黄流组砂岩整体压实作用、胶结作用较强,物性较差(平均孔隙度8.94%,平均渗透率1.52×10^(-3)μm^(2)),处于中成岩B期。(2)研究区储集层物性主要受沉积作用、超压背景和成岩作用的控制。物源、沉积中心与沉降中心、沉积相类型,超压形成时间和烃类充注规模共同影响了储集层的成岩作用特征及成岩—孔隙演化过程。(3)超压在一定程度上抵抗了压实作用强度,抑制了胶结作用,促进了溶蚀作用。

关键词：地层超压烃类充注成岩演化黄流组莺歌海盆地