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1、堿性成巖作用及儲層孔隙成因類型中國石油大學邱隆偉13589998620QiuLongwei,JiangZaixing,CaoYingchang,et,al.Alkalinediagenesisanditsinfluenceonareservoirinthebiyangdepression,SCIENCEINCHINA(SeriesD),2002.45(7),643~653邱隆偉,潘耀.柯克亞凝析氣田石英的溶解現象及其成因,礦物學報,2005.25(2),183~190邱隆偉,姜在興,陳文學.一種新的儲層孔隙類型——石英溶解次生孔隙,沉積學報2002,20(4),621~627匯報提綱成巖環(huán)境
2、及堿性成巖作用儲層孔隙成因類型關于孔隙演化模式總結石英、長石、巖屑,以及碳酸鹽礦物等膠結物。碎屑巖儲層中的造巖礦物主要有酸性地層水的作用被溶解而形成孔隙穩(wěn)定含量最多注意其壓溶和次生加大孔隙----間接溶解在儲層埋藏成巖演化的漫長過程中,(1)是否只有酸性流體的活動,或者說是否存在堿性流體的活動?(2)堿性流體到底能否對儲層演化及孔隙發(fā)育造成大的影響??TwoquestionsFirstquestion一、成巖環(huán)境及堿性成巖作用1、問題的提出----對于前面一個問題的回答是肯定的是否存在堿性流體的活動?酸性流體的產生是沉積物中有機質演化的結果蔡春芳1997,Sullivanetal.1991溫
3、度、細菌作用機理隨成巖作用的進行,孔隙水介質條件必然由酸性向堿性轉化,最終導致砂巖從酸性成巖環(huán)境進入堿性成巖環(huán)境E.施塔赫、陸偉文正常泥巖和砂巖在埋藏成巖演化過程中地層水偏堿性的程度能較高實驗酸不穩(wěn)定礦物如方解石在多數儲層中能夠形成和保存----對于第二個問題的回答也應當是肯定的堿性流體到底能否對儲層演化及孔隙發(fā)育造成大的影響因為堿性流體只要存在過,它就必然對儲層造成影響,僅由于堿性流體堿性程度及活動時間不同而導致的影響程度不同而已。酸不穩(wěn)定礦物-------沉淀或加大石英-------溶解改造影響有關石英的溶解,有許多學者進行過研究(Evans1990,PatriciaM.Dove1994
4、,Tester1994),國內也有一些學者如史宏才(史宏才1998)陳忠(1996)等,也進行過石英溶解實驗,結果都表明石英是可以溶解的。在堿驅提高原油采收率作業(yè)中,堿液注入井井井筒附近出現大量石英等礦物受堿液溶蝕所形成的大量溶蝕孔洞。(J.G.Southwick,1985)作業(yè)液證據成巖環(huán)境成巖作用類型主要控制因素在不同成巖環(huán)境中其成巖作用的類型、強度和自生礦物種類、組合及巖石結構、孔隙類型和結構特征均存在著顯著差異(王琪1999)儲層礦物組成溫度壓力水介質化學性質是構成成巖環(huán)境的物質基礎,同時也在很大程度上影響著介質水化學性質的特征及演化一般對沉積物(巖)的壓實壓溶強度(劉寶珺1992)
5、以及粘土礦物的轉化等成巖事件產生較大的影響是成巖作用發(fā)生的重要原因,它控制了成巖作用過程中的水—巖反應以及造巖礦物的溶解和沉淀狀況pH值是成巖水化學性質最重要的因素。pH值控制各種成巖礦物的產生及演化,以及儲集物性的改變(王留奇1993),從上述意義上說,pH值在很大程度上造成了成巖環(huán)境的差異。決定因素?pH-兩種成巖環(huán)境?2、成巖環(huán)境及堿性成巖作用酸性成巖環(huán)境堿性成巖環(huán)境地層水酸堿性處于不穩(wěn)定狀態(tài)而容易被溶蝕處于穩(wěn)定狀態(tài),可以發(fā)生沉淀和再生長碳酸鹽礦物、長石、部分粘土礦物等儲層中含量最多的碎屑組分——石英穩(wěn)定,可發(fā)生加大不穩(wěn)定,可以發(fā)生溶解成巖作用中礦物的溶解與沉淀和成巖環(huán)境是密不可分的地
6、層水的酸堿性的變化將導致成巖環(huán)境的不同,由此可以分為酸性成巖環(huán)境和堿性成巖環(huán)境。地層水特性經典的成巖作用堿性成巖作用成巖作用全貌堿性成巖作用是指總體以堿性成巖環(huán)境為背景的一種成巖作用類型,它強調堿性水在次生孔隙形成中的作用。背景-堿性成巖作用堿性成巖作用的成因堿性成巖環(huán)境的形成是沉積環(huán)境、地層結構以及埋藏作用過程中水巖相互作用的結果。堿湖和鹽湖----堿層或者巖鹽層堿性沉積環(huán)境的存在為埋藏作用過程中持續(xù)保持地層水的堿性環(huán)境創(chuàng)造了條件干旱氣候沉積環(huán)境---水巖反應堿性成巖環(huán)境火山巖分布區(qū)---火山物質的水解形成堿性乃至強堿性的環(huán)境不同成因環(huán)境,埋藏作用過程中堿性成巖作用形成的過程和機理也并不相
7、同3、堿性成巖作用的成因孔隙成因?----目前多數學者認為溶蝕型次生孔隙是由碳酸或者是有機酸引起礦物溶解所形成的〔鄭俊茂1989,徐北煤1994,莊松生1998,游俊1999〕孔隙成因?強調碳酸、有機酸及酚類對碳酸鹽礦物的溶蝕與遷移是砂巖儲層次生孔隙形成經典理論的最大特點(陳忠1996)地層水酸堿性變化酸、堿性成巖環(huán)境石英溶解型次生孔隙埋藏容易沉積成巖環(huán)境孔隙及次生孔隙成因類型Nutting(1934)和Ch