酒泉盆地營爾凹陷下溝組儲層成巖作用與孔隙演化-論文.pdf

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1、石油天然氣學(xué)報(江漢石油學(xué)院學(xué)報)2014年8月第36卷第8期JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Aug．2014Vo1．36No．8酒泉盆地營爾凹陷下溝組儲層成巖作用與孑L隙演化’楊天瑜，利二_妻淑琴(中石油玉門油田分公司勘探開發(fā)研究院，甘肅酒泉735019)，楊軍，王巍一～“～一?????、[摘要]通過對巖心、薄片的觀察，結(jié)合x衍射和電鏡掃描等分析手段，．對營爾凹陷下溝組(K1x)碎屑巖儲層的成巖作用、孔隙的形成及演化過程進(jìn)行了詳細(xì)研究。結(jié)果表明，Kx經(jīng)歷了3個成巖階段，早成巖B亞段、中成巖A亞段、中成巖B亞段；在成巖過程中

2、，對孔隙形成及演化起主要控制作用的是壓實作用、膠結(jié)作用和溶解作用。壓實作用具有兩面性，機(jī)械壓實使原生孔隙減少，是導(dǎo)致儲層低孔一低滲的主要原因，而局部區(qū)域的異常壓實則保護(hù)原生孔隙不被交代；膠結(jié)作用中膠結(jié)物主要以方解石和白云石沉淀為主，晚期存在石英加大現(xiàn)象，導(dǎo)致儲層物性變差；溶蝕作用中酸性流體溶解碳酸鹽膠結(jié)物和長石，從而形成大量次生孔隙，改善儲集性能。[關(guān)鍵詞]成巖作用；孔隙演化；下溝組；營爾凹陷；酒泉盆地[中圖分類號]TEl22．2[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A[文章編號]1000—9752(2014)08—0001—05酒泉盆地位于阿爾金北東東向構(gòu)造帶與北祁連山北西西向構(gòu)造帶

3、的交接處。自早白堊世形成以來，酒泉盆地經(jīng)歷了晚白堊世燕山運動、新生代喜山運動的強(qiáng)烈改造，構(gòu)造樣式極其復(fù)雜。結(jié)合構(gòu)造一沉積特征，又可將該盆地劃分為若干個二、三級構(gòu)造單元。其中營爾凹陷位于酒泉盆地東部(圖1)，面積1300kin。，為一斷坳疊置的中、新生代沉積凹陷，是玉門油田繼青西凹陷之后的又一重要油氣勘探區(qū)，其主要勘探目的層為白堊系下溝組(KX)。區(qū)內(nèi)KX儲層具有低孔一低滲的特點，成巖作用對儲層物性影響較大。筆者在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，通過對巖心、薄片的觀察，采用x衍射和電鏡掃描等分析手段，對營爾凹陷KX碎屑巖儲層的成巖作用、孔隙形成及演化過程進(jìn)行了詳細(xì)研究，以期

4、為勘探開發(fā)提供新的思路。圖1營爾凹陷構(gòu)造位置圖l成巖作用類型通過對大量巖石薄片的觀察發(fā)現(xiàn)，營爾凹陷KX存在壓實作用、膠結(jié)作用、破裂作用、溶蝕作用[收稿日期]2013～10～20[作者簡介]任利劍(1979一)，男，2009年大學(xué)畢業(yè)，工程師，現(xiàn)主要從事油田開發(fā)工作。第36卷第8期任利劍等：酒泉盆地營爾凹陷下溝組儲層成巖作用與孔隙演化2成巖階段劃分通過對營爾凹陷KX泥巖樣品分析發(fā)現(xiàn)，黏土礦物在演化過程中經(jīng)歷了2次轉(zhuǎn)化。埋深在2000~3000m時，黏土礦物發(fā)生了第1次迅速轉(zhuǎn)化，伊一蒙混層體積分?jǐn)?shù)約占40～45％，高嶺石轉(zhuǎn)化為伊利石；當(dāng)埋深進(jìn)入到3000~4500m

5、時，黏土礦物開始第2次迅速轉(zhuǎn)化，伊一蒙混層體積分?jǐn)?shù)約占15～20，伊利石轉(zhuǎn)化為綠泥石(圖3)?！ⅲ?s)為蒙托石體積分?jǐn)?shù)；(n為伊利石體積分?jǐn)?shù)；(I／S)為伊一蒙混層體積分?jǐn)?shù)；(c)為綠泥石體積分?jǐn)?shù)。圖3營爾凹陷Kx黏土礦物隨深度變化圖結(jié)合鏡下薄片觀察認(rèn)為，營爾凹陷Kx經(jīng)歷了3個成巖階段，分別為：早成巖B亞段、中成巖A亞段、中成巖B亞段。早成巖B亞段分布于3000m以上區(qū)域，主要成巖作用為壓實作用與早期方解石膠結(jié)，期間有地表水循環(huán)淋濾；中成巖A亞段主要分布于3000~4000m，主要成巖作用為早期方解石、長石、巖屑的溶蝕，后期石英、長石的次生加大以及含鐵方解石

6、的膠結(jié)；中成巖B亞段分布于4000m以下的深度段，主要成巖作用為含鐵方解石、長石、巖屑的溶蝕，后期石英、長石的次生加大，鐵白云石的膠結(jié)，期間伴隨有沸石、硬石膏的膠結(jié)。3孔隙類型與孔隙演化3．1儲集空間類型營爾凹陷Kx儲層孔隙類型主要以次生孔隙為主，包括粒間溶蝕孑L、巖屑內(nèi)溶孔、顆粒內(nèi)溶孔、顆粒鑄膜孔、長石內(nèi)溶孔、膠結(jié)物內(nèi)溶孔、顆粒裂隙和巖石裂縫，其中以粒間溶蝕孔、顆粒內(nèi)溶孔、顆粒鑄膜孔最為常見(圖4)。3．2成巖作用對孔隙的影響隨著成巖作用程度的逐漸加深，壓實作用和膠結(jié)作用導(dǎo)致儲層孔隙持續(xù)減少。對比不同期次膠結(jié)作用與儲層孔隙度變化曲線(圖5)發(fā)現(xiàn)，在2800~3

7、200m、3600~3900m及4300～4600m，3個膠結(jié)作用主要發(fā)育的深度段內(nèi)，儲層孔隙度明顯減小。成巖早期，巖石多為欠壓實，原生孔隙較為發(fā)育，但由于方解石膠結(jié)物的充填，造成孔隙度降低；成巖晚期，經(jīng)溶蝕作用后，次生孔隙發(fā)育，但石英次生加大與白云石膠結(jié)物的充填，再次導(dǎo)致了儲層孔隙度的降低。膠結(jié)作用是導(dǎo)致砂巖孔隙度降低的主要因素。壓實作用通常被認(rèn)為是孔隙減少的主要因素之一，但在營爾凹陷Kx的局部區(qū)域卻發(fā)育異常壓實