潘荣

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八糖文
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1 2015 年 12 月, 第 21 卷, 第 4 期, 页 December 2015,Vol. 21,No.4, pp 高校地质学报 Geological Journal of China Universities DOI: /j.issn 成岩作用对洪浩尔舒特凹陷白垩系储层质量的影响潘荣 1, 朱筱敏 1*, 张明君 2, 王星星 1, 张剑锋 1 3, 臧晓华 1. 中国石油大学 ( 北京 ) 地球科学学院, 北京 ; 2. 辽河油田勘探开发研究院, 盘锦 ; 3. 中国石油华北油田分公司勘探开发研究院, 任丘摘要 : 洪浩尔舒特凹陷白垩系砂岩储层具有非均质性强不同沉积背景下储层物性演化有差异有利储层预测难的特点在对该区白垩系砂岩储层宏观沉积背景研究的基础上, 利用岩石薄片铸体薄片观察及岩心精细描述等资料, 对洪浩尔舒特凹陷白垩系砂岩储层的成岩作用及其对储层物性的影响进行了探讨结果表明 : 研究区储层物性演化明显受埋藏 - 成岩作用事件的影响, 埋藏压实作用是导致砂岩部分原生孔隙丧失的主要原因 ; 胶结作用对砂岩物性降低也具有一定影响 ; 中成岩阶段阿尔善组烃源岩成熟所排出的酸性孔隙流体是形成次生孔隙及导致砂岩储层物性改善的主要介质 ; 缓坡带辫状河三角洲相砂岩粒度偏细, 分选好, 杂基含量低, 孔隙流体容易进入, 形成溶蚀次生孔隙, 为有利储层发育相带 ; 而凹陷中部滑塌浊积扇辫状水道砂岩体中孔隙衬里绿泥石胶结物的存在有效抑制了石英的次生加大, 使得一部分原生粒间孔隙得以保存故而勘探中需注意压实作用及胶结作用对储层的不利影响, 重点寻找辫状河三角洲砂体中溶蚀次生孔隙发育带及滑塌浊积扇辫状水道砂体中绿泥石薄膜发育带等有利储层发育带关键词 : 洪浩尔舒特凹陷 ; 白垩系 ; 砂岩储层 ; 成岩作用 ; 物性演化中图分类号 :P 文献标识码 :A 文章编号 : (2015) The Diagenetic Impact on Reservoir-quality Evolution of the Cretaceous Sandstones of the Honghaoershute Depression PAN Rong 1,ZHU Xiaomin 1,ZHANG Mingjun 2,WANG Xingxing 1,ZHANG Jianfeng 1,ZANG Xiaohua 3 1. College of Geosciences, China University of Petroleum (Beijing), Beijing , China 2. Exploration and Development Research Institute of Liaohe Field, Panjin , China 3. Petroleum Exploration and Development Research Institute, PetroChian Huabei Oilfield Company, Renqiu , China Abstract: Cretaceous sandstones are characterized by the heterogeneity, the different porosity evolution process of different deposition setting and the difficulty of the reservoir prediction in Honghaoershute Depression. Based on the study of depositional characteristics of the Cretaceous sandstones, various methods, such as core thin section, cast thin section and core observation, are used to systematically study the diagenesis and its influences on the porosity evolution process. The reservoirs-quality evolution is strongly influenced by the burial history and diagenetic events in the Cretaceous of the middle sub-sag of the Honghaoershute Depression. Burial compaction is the main factor causing the loss of porosity for the sandstones. The cements also have an effect on reducing the reservoir quality of the sandstones. The acidic liquid related to the hydrocarbon-expulsion of the Aershan Formation source rocks during mesodiagenesis, have resulted in dissolution of the detrital grains and contributed a better retention of reservoir quality to the sandstones. The sandstones of 收稿日期 : ; 修回日期 : 基金项目 : 中国石油十二五重大研究课题 (HBYT-WTY-2011-JS-467); 国家重大专项课题 (2011ZX ); 国家 973 计划项目 (2011CB201104); 国家自然科学基金项目 ( ) 作者简介 : 潘荣, 女, 博士,1985 年出生, 地质学专业 ; rongfenxiang@163.com * 通讯作者 : 朱筱敏, 男,1960 年生, 教授, 从事沉积储层方面的教学与科研工作 ; xmzhu@cup.edu.cn

2 4 期潘荣等 : 成岩作用对洪浩尔舒特凹陷白垩系储层质量的影响 635 the braided delta are characterized by fine grain size, well sorted and low matrix contents. The pore fluid may be flowing into the pore spaces of the rock, which leads to the formation of secondary porosity. Thin chlorite film around detrital grains prevented part of quartz overgrowth, which resulted in a part of primary pore preservation in the sandstones of the slump turbidite fan. Attention should be paid to both the negative effects of compaction and cementation on the reservoirs and the positive effects of secondary porosity and pore-lining chlorite cement in different sedimentary backgrounds. Key words: Honghaoershute Depression; Cretaceous; sandstone reservoir; diagenesis; reservoir-quailty evolution Corresponding author: ZHU Xiaomin, Professor; xmzhu@cup.edu.cn 碎屑岩储层物性普遍受到埋藏 - 成岩作用改造, 地质学家们对此颇为关注罗静兰等 (2001) 就提出鄂尔多斯盆地的延长油区延长组长 2 砂岩储层的埋藏压实及黑云母早期成岩蚀变是造成原生孔隙丧失的一个重要原因, 胶结作用其次, 碎屑颗粒周围绿泥石薄膜使一部分原生粒间孔隙得以保存, 晚期成岩阶段有机质分解形成的酸性流体及表生成岩作用阶段的大气降水是形成次生孔隙的主要原因, 从而使长 2 砂岩的物性得到改善 Morad 等 (2010) 认为成岩作用对大多数碎屑岩储层的质量和非均质性有着重要的影响 ; Ajdukiewicz 等 (2010) 对墨西哥湾侏罗纪深部 Norphlet 组储层研究认为, 沉积作用后快速形成的绿泥石包壳 (chlorite coats) 是深埋储层 (6645 m) 孔隙度达 20%, 渗透率达 μm 2 的主要原因近年来, 张霞等 (2012) 对鄂尔多斯盆地镇泾区块延长组长 8 油层组砂岩储层研究也表明, 成岩作用对储集层物性具有双重影响, 溶解作用及孔隙衬里绿泥石胶结作用为建设性成岩作用, 机械压实作用和晚期亮晶方解石胶结作用为破坏性成岩作用二连盆地洪浩尔舒特凹陷油气勘探的主力层系之一为白垩系 1999 年凹陷北部洪 25 井腾格尔组一段获得高产工业油流, 打开这个区块勘探新局面, 成为二连探区小而肥的富油凹陷 ( 张志琳等,2008) 但由于沉积环境原始沉积物质储层埋藏方式等因素的差异影响, 成岩作用对砂岩储层的影响复杂, 储层非均质性强, 储层预测难度较大, 油藏开发动用程度低, 直接影响了油气勘探效率本次研究以腾格尔组一段为主要研究对象, 并以上述前人相关研究所取得的认识为理论依据, 深入探讨研究区主要成岩作用特征及其对储层物性演化的影响, 以揭示其沉积 - 埋藏 - 成岩 - 物性演化规律, 为指导该类油气藏的勘探开发提供详实的参考资料 1 研究区地质概况洪浩尔舒特凹陷位于二连盆地南缘的乌尼特坳陷东南部, 北接苏尼特隆起区, 南部与大兴安岭隆起区相连, 是一个典型的东南断西北超的单断箕状凹陷凹陷总体呈 NE 走向, 发育多个次级构造, 形成南北分带构造特征 ( 图 1) 自北向南分为北部缓坡构造带 (Ⅰ) 中央洼槽构造带 (Ⅱ) 和南部陡坡构造带 (Ⅲ) 其中中央洼槽构造带自东向西以乌兰诺尔 - 巴尔达林西 - 洪 20 井构造带为界, 均可再分为东洼槽中洼槽和西洼槽现有的岩石地层资料表明, 洪浩尔舒特凹陷在古生界变质岩基底上沉积形成了相对较薄的侏罗系火山岩建造和较厚的下白垩统碎屑岩该区地层自下而上为中生界侏罗系下白垩统阿尔善组腾格尔组 ( 分为腾格尔组一段和腾格尔组二段 ) 和赛汉塔拉组 ( 表 1) 纵向上发育三套烃源岩, 分别为阿尔善组腾格尔组一段和腾格尔组二段, 暗色泥岩厚度可达四五百米, 其中阿尔善组为主要烃源岩 ( 杜金虎,2004) 2 储层沉积背景及物性特征前人对研究区的沉积体系类型特征进行过较多研究 ( 陈蟒蛟等,1997; 赵霞飞等,2002; 史原鹏等,2011), 认为洪浩尔舒特凹陷在腾格尔组一段沉积时期, 为盆地裂谷发育期, 湖盆发育, 全区以湖相沉积为主, 断陷的陡坡带发育水下扇 - 扇三角洲沉积体系缓坡带发育三角洲沉积体系本次研究基于 150 余口钻井 ( 其中取心井 40 余口, 取心段长度 m) 的钻测井资料室内分析化验资料岩心精细描述及三维地震资料, 结合前人研究成果, 确认研究区的沉积相南

3 636 高校地质学报 2 1 卷 4 期 Fig. 1 图 1 洪浩尔舒特凹陷位置 (a) 构造分区 (b) 及构造剖面图 (c) Location(a), distribution of tectonic units(b) and tectonic section(c) in middle sub-sag of the Honghaoershute Depression Table 1 表 1 洪浩尔舒特凹陷白垩系岩石地层特征表 Lithology of the Cretaceous in Honghaoershute Depression 界系群组段层位岩性最大厚度 (m) 中生界古生界白垩系侏罗系巴彦花群赛汉塔拉组腾格尔组阿尔善组二段一段 K1bs K1bt2 K1bt1 K1ba J Pz 砂砾岩泥岩交互, 顶部可见煤层深灰色泥岩为主, 夹泥岩砂砾岩灰色砂岩, 砂砾岩及灰色泥岩, 少量白云质泥岩, 钙质页岩, 中洼槽局部见安山岩岩性以灰色砂砾岩砾岩和砂岩粉砂岩为主夹灰色泥岩, 局部有安山岩分布主要为凝灰岩安山岩浅变质岩系, 花岗岩北分布有异, 北部缓坡构造带为辫状河三角洲相沉积, 南部陡坡构造带为近岸水下扇相沉积 ( 王星星等,2015), 中央洼槽构造带主要为湖泊相沉积及滑塌浊积扇相沉积辫状河三角洲相包括辫状河三角洲前缘亚相和前辫状河三角洲相, 前缘亚相砂体主要可分为水下分流河道, 水下分流河道间河口坝及远砂坝四种微相, 其中水下分流河道砂体以大型楔状交错层理细砾岩 / 含砾砂岩中细砂岩为主, 分选中等, 可见砾石定向排列, 砂砾岩呈间断正韵律叠覆冲刷, 单个韵律厚度一般在 0.5 m 左右, 最大可达 1 m 以上, 其物性最好, 为最有利的产油相带 ; 河口坝砂体及远砂坝砂体一般发育在水下分流河道前方叉口处, 岩性以中细砂岩为主, 砂质

4 4 期潘荣等 : 成岩作用对洪浩尔舒特凹陷白垩系储层质量的影响 637 较纯, 可见板状交错层理小型交错层理等, 沉积序列呈反韵律前辫状河三角亚相岩性一般为泥岩发育在陡坡带向凹陷中心方向低洼地区 ( 主要为中洼槽区块 ) 的滑塌浊积扇, 扇体多夹于湖相泥岩中, 可分为内扇中扇外扇亚相内扇以主水道砾质沉积和天然堤砂质沉积为特征中扇以具块状层理和正递变层理辫状水道的砾岩中粗砂岩, 溢出辫状水道的粉砂岩泥质粉砂岩或泥岩和可见波状层理和变形构造的中扇前缘的细砂岩 / 粉砂岩沉积为特征外扇地形平坦, 无水道, 沉积物为泥岩或粉砂质泥岩北部缓坡构造带辫状河三角洲相有效储集砂体主要为三角洲前缘水下分流河道沉积砂体, 储层孔隙度可达 15% 以上, 渗透率可达 μm 2 ; 中央洼槽构造带的滑塌浊积扇相有效储集砂体主要为中扇亚相辫状水道及中扇前缘微相沉积, 孔隙度为 10%~15%, 渗透率多小于 μm 2 总的来说, 沉积环境对砂岩物性具有控制作用, 埋藏后由于复杂成岩作用对砂岩进行改造, 其孔隙演化受到明显影响本文主要对比研究这两类不同沉积背景下砂岩有利储层发育的控制因素 3 储层岩石学特征研究区主要储集砂体包括辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体及滑塌浊积扇中扇辫状水道砂体辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体岩石类型以岩屑砂岩及长石质岩屑砂岩为主 ( 图 2), 碎屑成分包括石英 (8%~47%, 平均 26%) 长石 (3%~41%, 平均 19%) 岩屑 (17%~87%, 平均 55%), 杂基含量约 2.8% 滑塌浊积扇中扇辫状水道砂体岩石类型以岩屑质长石砂岩为主, 碎屑成分包括石英 (34%~44%, 平均 39%) 长石 (40% 图 2 洪浩尔舒特凹陷腾格尔组一段储层岩石分类图 Fig. 2 Classification plot for sandstones of the 1st member of Tenggeer Formation in Honghaoershute Depression ~49%, 平均 45%) 岩屑 (10%~19%, 平均 16%), 杂基含量较高, 约 5.4% 整体岩石成分成熟度偏低, 其中岩屑类型均以火山岩岩屑为主, 主要为酸性及中基性喷出岩岩屑 ( 表 2) 颗粒间接触关系以点 - 线线接触为主, 也可见部分砂岩颗粒间以凹凸接触或缝合线接触胶结物主要为碳酸盐胶结物, 也可见粘土矿物和石英次生加大杂基均为泥质及铁泥质由于压实作用影响, 可见云母泥岩岩屑及凝灰岩等塑性岩屑受挤压发生变形, 部分假杂基化充填于颗粒间 4 储层埋藏 - 成岩演化史洪浩尔舒特凹陷白垩系主力储层为腾格尔组一段, 通过对其埋藏史分析表明, 腾格尔组一段储层经历了早期短期快速深埋, 中期埋藏及晚期小幅抬升后持续埋藏三个阶段 1 压实过程中, 埋藏时间和埋深对地层孔隙度演化均有影响 ( 刘震等,2007), 埋藏过程中早期短期的埋藏速率为 Table 2 表 2 洪浩尔舒特凹陷腾格尔组一段砂岩储层岩性特征统计 Statistics of reservoir lithologic characteristics of the 1st member of Tenggeer Formation sandstone in Honghaoershute Depression 相带样品数石英碎屑平均含量 (%) 长石岩屑变质岩岩屑平均含量 (%) 沉积岩火山岩辫状河三角洲前缘水下分流河道砂滑塌浊积扇中扇辫状水道砂华北石油管理局勘探开发研究院洪浩尔舒特凹陷含油气系统勘探方向与勘探部署研究报告.

5 638 高校地质学报 2 1 卷 4 期 128 m/ma( 历时 10.3 Ma), 中期埋藏速率为 25 m/ma ( 历时 23.5 Ma), 晚期抬升速率为 5.6 m/ma ( 历时 28.8 Ma), 而后持续缓慢埋藏速率为 1.3 m/ma( 历时 65.1 Ma) 根据石油行业标准 (SY/T ) 碎屑岩成岩阶段划分规范对研究区成岩阶段进行划分, 腾格尔组一段砂岩储层成岩作用阶段包括早成岩阶段 A 期, 早成岩阶段 B 期及中成岩阶段 A1 亚期, 其底界深度分别为 800 m 1400 m 2000 m, 其埋藏史成岩演化序列关系见图 3 早成岩作用主要包括机械压实作用 ( 图 4a) 粘土胶结物的形成 ( 图 4b c d) 早期碳酸盐的胶结作用 ( 图 4e) 碳酸盐交代长石 ( 图 4f) 及高岭石的沉淀作用等孔隙衬里绿泥石胶结物主要见于中央洼槽构造带的腾一组滑塌浊积扇砂体内 ( 图 4b c d) 早期成岩碳酸盐胶结物主要分布于辫状河三角洲前缘水下分流河道粉细砂岩和分选差的细砾岩内近岸水下扇中扇前缘粉砂岩内 ( 图 4e), 早期砂岩中的黑云母和火山岩岩屑的绿泥石化造成的碱性环境有利于方解石胶结物的沉淀, 而源岩中含钙镁矿物 ( 如斜长石和黑云母等 ) 的风化作用及早期成岩阶段斜长石碎屑的溶解作用为碳酸盐胶结物提供物质来源碳酸盐胶结物为后期溶蚀作用形成次生孔隙提供了物质基础 (Ketzer et al.,2002; 刘媛媛等,2012) 镜下还可见粒度较粗, 渗透性较好的砂岩中方解石交代长石的现象 ( 图 4f) 早期长石在大气淡水作用下的溶蚀会伴随高岭石的沉淀 2KAlSi 3O 8 ( 钾长石 ) +2H + +H 2O= Al 2Si 2O 5(OH) 4 ( 高岭石 ) +4SiO 2+2K + 中成岩 A1 亚期作用主要包括化学压实作用自生石英沉淀晚期方解石胶结及碎屑颗粒 ( 长石岩屑 ) 胶结物等的溶蚀研究区镜下薄片中 Fig. 3 图 3 洪浩尔舒特凹陷腾格尔组一段储层埋藏 - 成岩史及孔隙演化史 Burial history related diagenetic paragenesis and pore evolution history of the 1st member of Tenggeer Formation sandstone in Honghaoershute Depression

4期潘荣等成岩作用对洪浩尔舒特凹陷白垩系储层质量的影响 639 a 洪 105 井 1044.37 m 粉砂岩云母变形铸体薄片 - b 洪 37 井 1603.

60 m 粉砂岩方解石胶结镜下无可视孔隙 + f 洪参 1 井 1709.96 m 粗砂岩方解石交代长石红色染色 - g 洪参 1 井 1614.

a: well Hong 105, 1044.37 m, siltstone, mica deformation, casting thin section(-); b: well Hong 37, 1603.

10 m, gritstone, pore-lining chlorite cement, the blue color is casting(-); d:enlargement of marked area

96 m, gritstone, the replacement of calcite to feldspar, the red color is staining(-); g: well Hong Can 1,

25, 925.56 m, fine conglomerate, feldspar dissolution, the blue color is casting(-). Fig.

in Honghaoershute Depression 自生石英非常发育图 4g h 其硅的主要来自碎屑石英的压溶作用也有少部分来自高岭石的 5 埋藏-成岩作用对储层物性的改造

6 4期潘荣等成岩作用对洪浩尔舒特凹陷白垩系储层质量的影响 639 a 洪 105 井 m 粉砂岩云母变形铸体薄片 - b 洪 37 井 m 粗砂岩绿泥石粘土膜蓝色铸体 - c 洪 37 井 m 粗砂岩绿泥石薄膜铸体薄片 - d 图4c中白色框区域放大图中右上角可见绿泥石膜较薄处石英加大 e 洪28井 m 粉砂岩方解石胶结镜下无可视孔隙 + f 洪参 1 井 m 粗砂岩方解石交代长石红色染色 - g 洪参 1 井 m 粗砂岩石英加大方解石胶结红色染色 - h 洪 105 井 m 粗砂岩石英多期加大早于方解石胶结红色染色 - i 洪 25 井 m 细砾岩长石溶蚀蓝色铸体 -. a: well Hong 105, m, siltstone, mica deformation, casting thin section(-); b: well Hong 37, m, gritstone, pore-lining chlorite cement, the blue color is casting(-); c: well Hong 37, m, gritstone, pore-lining chlorite cement, the blue color is casting(-); d:enlargement of marked area in Figure 4c, quartz outgrowths develop preferentially where chlorite rims covering detrital quartz grains are thin; e: well Hong 28, m, siltstone, calcite cementation, the pores are poorly developed(+); f: well Hong Can 1, m, gritstone, the replacement of calcite to feldspar, the red color is staining(-); g: well Hong Can 1, m, gritstone, quartz overgrowth, calcite cementation, the red color is staining(-); h: well Hong 105, m, gritstone, calcite cementation after quartz overgrowth, the red color is staining(-); i: well Hong 25, m, fine conglomerate, feldspar dissolution, the blue color is casting(-). Fig. 4 图 4 洪浩尔舒特凹陷腾格尔组一段砂岩储层镜下特征 Microscopic characteristics of the 1st member of Tenggeer Formation sandstone in Honghaoershute Depression 自生石英非常发育图 4g h 其硅的主要来自碎屑石英的压溶作用也有少部分来自高岭石的 5 埋藏-成岩作用对储层物性的改造伊利石化及碎屑长石和岩屑的溶解作用自生石 5.1 压实作用对储层物性演化的影响英胶结之后的剩余粒间孔可见晚期方解石胶结研究区腾格尔组一段储层压实作用以机械压因此自生石英早于晚期方解石胶结图 4h 研究实为主压实作用较强随着埋深增大可出现油至 2400 m 达到生油高峰对腾格尔组一段供储层压实作用导致砂岩颗粒间紧密排列长形颗区阿尔善组烃源岩埋深至 1500 m 深度开始成熟生烃烃源岩成熟排出大量酸性水对腾格尔组一段储层进行溶蚀改造图 4i 早期碳酸盐胶结物大量溶蚀有效改善储层物性石英压溶现象从薄片中观察到的腾格尔组一段粒半定向-定向排列云母及塑性岩屑可见变形特征图 4a 随压实强度增强颗粒接触愈加紧密接触关系由点接触向线接触过渡部分可见凹凸接触由腾格尔组一段砂岩储层样品孔隙度与

7 640 高校地质学报 2 1 卷 4 期深度关系图可知 ( 图 5, 图中黑线为孔隙度均值线 ), 随着储层埋藏深度增加, 储层物性整体趋势是不断下降的, 压实作用影响明显从 Houseknecht (1987) 建立的评价压实作用与胶结作用相对作用大小图可知 ( 图 6), 辫状河三角洲前缘水下分流河道砂岩及滑塌浊积扇辫状水道砂岩由压实作用造成的平均孔隙度损失分别为 14% (2%~22.4%) 和 17% (12.3%~22.6%) 研究区内不同沉积相砂岩比较而言, 辫状河三角洲前缘水下分流河道砂岩抗压能力与滑塌浊积扇辫状水道砂体相当图 6 洪浩尔舒特凹陷腾格尔组一段砂岩胶结物含量 - 粒间体积关系图 ( 假定原始粒间体积为 40%)(Houseknecht,1987) Fig. 6 Plot of intergranular volume vs. cement for the 1st member of Tenggeer Formation sandstone in Honghaoershute Depression (with a depositional intergranular volume of 40%) 图 5 洪浩尔舒特凹陷腾格尔组一段孔隙度范围与深度关系图 Fig. 5 The relationship of buried depths and porosity of the 1st member of Tenggeer Formation sandstone in Honghaoershute Depression 5.2 胶结作用对储层物性演化的影响研究区缓坡带辫状河三角洲前缘水下分流河道砂岩由于胶结作用造成的平均孔隙度损失为 5.0% (0~15%), 而滑塌浊积扇辫状水道砂岩的平均孔隙度损失为 1.8% (0~8%)( 图 6) 研究区腾格尔组一段主要的胶结物有碳酸盐石英次生加大及粘土矿物, 含量最高同时也是造成孔隙度降低的主要胶结物为碳酸盐胶结物缓坡带辫状河三角洲前缘水下分流河道砂的碳酸盐含量偏高, 杂基含量偏低, 碳酸盐胶结作用对储层的影响较为明显滑塌浊积扇辫状水道砂体储层薄片镜下特征表明, 其碎屑颗粒周围可见明显的绿泥石薄膜 ( 图 4b c d), 呈栉壳状包裹颗粒, 其晶体呈竹叶状垂直于颗粒表面向孔隙中心方向生长, 越接近孔隙, 其自形程度越好, 叶片越稀疏, 厚度约为 10 μm 一般来说, 成岩早期沉积颗粒没有脱离大气水时形成的粘土膜较薄, 且较为完整, 颗粒接触面上也可见 ( 王衍琦等,1996) 薄片中颗粒接触面上没有膜, 表明绿泥石薄膜形成于早期压实作用之后, 即碎屑颗粒之间的相对位置基本固定之后, 沉淀形成绿泥石薄膜的存在占据了颗粒表面空间, 阻止石英次生加大抵制因机械压实作用造成的粒间孔隙减少, 有效保护粒间孔隙, 从图 4c 也可以看到, 当绿泥石衬里较薄 ( 厚度为 3~5 μm) 时, 也是不能有效抑制石英次生加大的细喉道处, 绿泥石生长空间不足, 高岭石及伊利石等粘土矿物通过堵塞孔隙喉道使得储层渗透率降低, 因此滑塌浊积扇辫状水道砂体表现为较高的孔隙度 ( 平均 11.3%) 和较低的渗透率 ( 平均 μm 2 ) 5.3 溶蚀作用对储层物性的改造镜下观察表明, 缓坡带腾格尔组一段粒度相对细分选相对好的砂岩储层溶蚀作用较发育 ( 平均孔隙度和渗透率分别为 17.2%, μm), 2

8 4 期潘荣等 : 成岩作用对洪浩尔舒特凹陷白垩系储层质量的影响 641 主要表现为易容组分的部分或全部溶蚀, 包括碎屑颗粒 ( 石英长石和岩屑 ) 胶结物及杂基等, 形成次生孔隙, 有效改善储层物性 (Zhu et al., 2012) 阿尔善组烃源岩在腾格尔组一段砂岩储层进入中成岩 A1 亚期时开始成熟排烃, 其排出的酸性孔隙流体是导致砂岩储层发生溶蚀的主要动力和介质而粘土矿物的转化也会产生酸性流体, 如高岭石向伊利石的转化可产生 H + 酸性孔隙流体造成储层早期胶结物 ( 方解石 ) 和岩石碎屑颗粒 ( 长石岩屑 ) 的溶蚀 ( 图 4i) 3Al 2Si 2O 5(OH) 4( 高岭石 )+2K + = 2KAl 3Si 3O 10(OH) 2( 伊利石 )+2H + +3H 2O CaCO 3( 方解石 )+H + =Ca HCO 3 2KAlSi 3O 8( 钾长石 )+2H + +H 2O= Al 2Si 2O 5(OH) 4( 高岭石 )+4SiO 2+2K + 因此, 在北部缓坡构造带辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体的油气勘探中, 应重点寻找溶蚀作用形成的次生孔隙发育带 6 结论 1) 洪浩尔舒特凹陷腾格尔组一段储层目前处于中成岩 A1 亚期压实作用是造成研究区砂岩原生孔隙丧失的主要原因, 且辫状河三角洲前缘水下分流河道砂岩抗压能力与滑塌浊积扇辫状水道砂体相当 2) 缓坡带辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体粒度偏细, 分选偏好, 杂基含量低, 孔隙流体容易进入, 形成溶蚀次生孔隙 ( 平均孔隙度 17.2%) 阿尔善组烃源岩成熟排烃时所形成的酸性孔隙流体是研究区目的层腾格尔组一段产生溶蚀次生孔隙的主要动力和介质 ; 而滑塌浊积扇辫状水道砂体中绿泥石衬里 ( 厚度约 10 μm) 的存在有效抑制了石英的次生加大, 使得大量粒间孔隙得以保存, 物性较好 ( 平均孔隙度 11.3%) 3) 近年来, 洪浩尔舒特凹陷的勘探重点转向寻找质优的小型岩性油气藏, 其主要受沉积 - 埋藏 - 成岩差异条件控制, 白垩系不同沉积条件下形成的储层所经历的差异成岩作用造成了储层的非均质性, 通过本文的分析, 认为在勘探中需重点寻找辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体中次生溶蚀孔隙发育带及滑塌浊积辫状水道砂体中绿泥石薄膜发育带等有利储层发育带参考文献 (References): 陈蟒蛟, 徐树宝, 秦云龙洪浩尔舒特凹陷沉积特征研究 [J]. 石油勘探与开发,24(5): 杜金虎二连盆地岩性地层油气藏形成条件与油气分布规律 [J]. 中国石油勘探,9(3): 1-5. 刘媛媛, 郭彦民, 邹丙方, 等辽河油田滩海西部古近系碎屑岩储层特征及主控因素分析 [J]. 现代地质,26(3): 刘震, 邵新军, 金博, 等压实过程中埋深和时间对碎屑岩孔隙度演化的共同影响 [J]. 现代地质,21(1): 罗静兰, 张晓莉, 张云翔, 等储层物性演化的影响以延长油区上三叠统延长组长 2 砂岩为例 [J]. 沉积学报,19(4): 史原鹏, 姚威, 降栓奇, 等洪浩尔舒特凹陷下白垩统扇三角洲前缘次生扇的油气地质意义 [J]. 油气地质与采收率,18(4): 王星星, 朱筱敏, 张明君, 等洪浩尔舒特凹陷下白垩统近岸水下扇沉积特征 [J]. 沉积学报,33(3): 王衍琦, 张绍平, 应凤祥阴极发光显微镜在储层研究中的应用 [M]. 北京 : 石油工业出版社 : 张霞, 林春明, 陈召佑, 等鄂尔多斯盆地镇泾区块延长组长 8 油层组砂岩储层特征 [J]. 高校地质学报,18(2): 张志琳, 缪卫东, 陈开远二连盆地洪浩尔舒特凹陷油气生成 [J]. 石油天然气学报 ( 江汉石油学院报 ),30(2): 赵霞飞, 孙平, 史原鹏, 等二连盆地洪浩尔舒特凹陷下白垩统构造特征与沉积体系 [J]. 矿物岩石,32(4): Ajdukiewicz J M, Nicholson P H and Esch W L Prediction of deep reservoir quality using early diagenetic process models in the Jurassic Norphlet Formation, Gulf of Mexico [J]. AAPG Bulletin, 94(8): Houseknecht D W Assessing the relative importance of compaction processes and cementation to reduction of porosity in sandstones [J]. AAPG Bulletin, 71: Ketzer J M, Morad S, Evans R, et al Distribution of diagenetic alterations in fluvial, deltaic, and shallow marine sandstones within a sequence stratigraphic framework: Evidence from the Mullaghmore Formation (Carboniferous), NW Ireland [J]. Journal of Sedimentary Research, 72(6): Morad S, Al-Ramadan K, Ketzer J M, et al The impact of diagenesis on the heterogeneity of sandstone reservoirs: A review of the role of depositional facies and sequence stratigraphy [J]. AAPG Bulletin, 94(8): Zhu S F, Zhu X M, Wang X L, et al Zeolite diagenesis and its control on petroleum reservoir quality of Permian in northwestern margin of Junggar Basin, China [J]. Science China Earth Sciences, 55(3):

4 : Fig.1 PositionofShanansaginBohaiBayBasin 12.75% 0.80~ % 2.26% 2.24% ( 2) X 10% ; ;F. ;R. ;Q. 2 Fig.2 Triangulardiagramfor

4 : Fig.1 PositionofShanansaginBohaiBayBasin 12.75% 0.80~ % 2.26% 2.24% ( 2) X 10% ; ;F. ;R. ;Q. 2 Fig.2 Triangulardiagramfor 36 4 2017 7 GeologicalScienceandTechnologyInformation Vol.36 No.4 Jul. 2017 doi:10.19509/j.cnki.dzkq.2017.0420. [J]. 201736(4):160-165. ( ) 300459) : 93 A 3000m : ; ; ; :TE122.2 :A :1000-7849(2017)04-0160-06