第六章储层成岩作用

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1、第六章储层成岩作用一个含油气盆地的成岩演化规律通常是石油与天然气勘探的主要研究内容之一，然而，影响储层成岩作用的因素很多，主要有盆地构造演化、沉积体系的分布、埋藏史、盆地的热演化史及地下水溶液的活动等。这就要求石油地质工作者在分析某一时期或某一层位储层的成岩演化时，要将盆地的构造、沉积与成岩三者的特征进行综合考虑，把它作为一个有机的整体进行分析和研究，并采用多学科的理论与方法来讨论储层随时间、空间的演变而发生的一系列变化。沉积物沉积之后，在由松散沉积物转变为坚硬沉积岩的过程中，在沉积岩形成之后，以及沉积岩转变为变质岩或遭受风化作用之前，沉积岩和沉积物都会发生变

2、化。这些变化包括成分、结构和储集性能的变化。只有正确地认识这些变化的特点、联系，才能预测岩石的储集性能。把成岩作用的研究和储层分布规律的研究紧密地联系在一起，才能实现油气藏有效地、经济地勘探开发。第一节成岩作用分析测试方法与内容储层的成岩作用研究在地学的许多学科中都有涉及，但大多是针对某一个方面的研究或单项因素的分析。然而，石油地质与储层地质学的发展要求成岩作用的研究应该从多学科的角度出发，进行全面的综合分析，从宏观到微观，从现象分析到成因解释，从总结认识到预测，对储层成岩作用所引起的孔隙度、渗透率变化进行多学科的一体化研究。就成岩作用本身而言，首先应从其产物

3、——岩石入手进行研究，系统地对储层岩心进行详细观察（宏观描述和薄片观察两方面）和分析测试，特别注意储层孔隙在时间和空间上的变化，以此获得较准确的岩石学资料、各种成岩现象和孔隙变化的特征，进而推测可能经历的成岩作用和过程。其次，根据孔隙流体温度和压力等成岩参数，从物理化学和热化学等角度探讨成岩反应的机理与条件。最后，结合盆地构造演化规律、沉积相展布特征等，建立储层的成岩演化模式，寻找出孔隙的演化规律，进而对孔隙的发育带进行评价和预测。储层成岩作用研究需要应用各种手段进行综合分析，除了岩石学中详细论述过的常规研究方法外，还涉及许多先进的测试技术。可以说，成岩作用的

4、研究方法随着先进技术的出现而不断更新。常用的研究方法和手段可分为岩石矿物学研究方法和实验测试分析方法（非岩石学方法）两类。一、岩石矿物学分析方法岩石矿物学分析方法是在对露头或岩心进行详细观察的基础上，通过取样进行的各种分析、镜下观察及鉴定方法（表6-1）。主要目的是获得岩性参数和温度参数，观察发生过的各种成岩现象。不同的研究目的和方法通常要制备不同的薄片或样品。—210—2008070124B.indd2102009-3-2711:47:37表6-1岩石矿物学分析方法分析项目分析仪器分析内容分析结果常规岩石岩石成分、结构、构造、成偏光显微镜成岩程度及孔隙发育程

5、度薄片岩及孔隙特征观察铸体中孔喉与喉道类型、铸体薄片扫描电镜、偏光显微镜孔隙结构分布、配位数等荧光薄片荧光检测储集体矿物的荧光性含油性及碳酸盐岩识别等阴极发光碎屑岩胶结物成分、岩石结阴极发光显微镜胶结现象及孔隙类型确定等薄片构、重结晶等孔隙形态、充填物、内衬物、扫描电镜扫描电子显微镜胶结物及孔喉分析矿物结构等X射线衍射X射线探针矿物晶体结构粘土矿物定量分析和鉴定等电子探针及能谱电子探针矿物的X射线能谱确定矿物化学成分包裹体内流体均一温度、冷流体包裹体显微镜、荧光、探针等成岩环境、油气演化阶段等冻温度、成分等（一）常规岩石薄片研究常规岩石薄片研究是最基本、最常用

6、、必不可少的实验室研究方法。通过偏光显微镜观察、描述岩石的成分、结构、构造、成岩变化及孔隙特征，并对岩石进行定名。为便于成岩和孔隙研究，可制作染色铸体薄片，更为有效的是制作多用片，其目的是用同一薄片进行多项分析。岩石薄片一般分为两个系列，即荧光系列薄片（观察油的分布和油质）和阴极发光系列薄片。常规岩石薄片分析一般需要取得以下资料，以便于进行基本的成岩与孔隙演化序列分析。（1）矿物成分：颗粒、填隙物、交代物成分；（2）结构特征：颗粒大小、形状、圆球度、分选性；（3）压实特征：颗粒接触关系、压实率计算；（4）胶结特征：胶结类型、胶结物成分、产状、分布、顺序及胶结率

7、计算；（5）溶解特征：被溶解矿物类型、产状、程度、期次，次生孔隙类型、大小、含量及分布。（二）铸体薄片研究铸体薄片研究是研究储集岩孔隙结构的一种直观方法，通过扫描电镜和偏光显微镜来观察碎屑岩孔隙空间的几何形态、分布及连通情况。通过分析仪器：一是将孔隙结构的复制品——孔隙铸体在扫描电镜下进行直接观察；二是将铸体的岩样切成薄片，在偏光显微镜下进行观察。此类薄片不仅可起到常规岩石薄片的作用，更主要是可以进行孔隙结构的分析与研究，主要包括：孔隙和喉道的类型、大小、形状、分布、面孔率、孔喉配位数等。（三）荧光薄片研究荧光是光子激发所引起的一种发光的形式，即代表物质受到可

8、见光或紫外线辐射的刺激作用激发光的性质