粘土矿物对储层物性的影响_李娟.pdf

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1、中国西部科技2011年08月（上旬）第10卷第22期总第255期粘土矿物对储层物性的影响李娟于斌（成都理工大学“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室，四川成都610059）摘要：依据化学成分的不同，可将粘土矿物分为五类，高岭石、蒙皂石、伊利石、绿泥石、伊利石-蒙皂石和绿泥石-蒙皂石混层。粘土矿物的类型、含量、产状和物理性质对储层的物性有较大的影响，粘土矿物含量越高，砂岩的孔隙度和渗透率越低，储集性能越差；粘土矿物的产状与油气层的渗透率有密切联系，其中搭桥式对储层的渗透率影响最大；粘土矿物因其具有膨胀性，对酸敏感性，也严重影响着储层

2、物性。关键词：粘土矿物；孔隙度；渗透率；含量；产状DOI：10.3969/j.issn.1671-6396.2011.22.0041引言中的绿泥石富含镁、铁，具有较强的酸敏性。伊利石-蒙皂在砂岩储层中粘土矿物的组成、含量、产状和分布特石混层和绿泥石-蒙皂石混层以薄膜式贴附在砂岩颗粒表征直接影响到对砂岩储层的评价，它与油层储层敏感性密面，分别具有两种矿物的性质，具有较高的膨胀性。切相关，粘土矿物分布的广泛性和特有的物理化学性质，3粘土矿物成岩作用使它与石油地质和油气田的开发诸多发面联系起来。不同粘土矿物的演化对储层研究有重要意义，它

3、既可以充类型的粘土矿物与砂岩的渗透率有不同的相关关系，同一填粒间孔隙，减少孔隙空间，还可以通过影响储层敏感性种粘土矿物形态和产状的不同与渗透率相关性也有差异，降低储层的渗透率。粘土矿物纵向上演化具有一定的规律基于粘土矿物的重要性及复杂性对其做深入的了解。性，随着埋藏深度和温度的增加，砂岩中的蒙皂石要向伊2粘土矿物的类型与物理性质利石或绿泥石转化，同时伊利石的结晶程度随着埋藏深度根据化学成分的不同，可将粘土矿物划分为五种类的增加而变好。型：高岭石、蒙皂石、伊利石、绿泥石、伊利石-蒙皂石和油气对砂岩粘土矿物的成岩作用的影响。油气进入储

4、绿泥石-蒙皂石混层。层以后抑制自生粘土矿物的进一步演化，如英国北海盆地高岭石在砂岩孔隙中常以书页状、蠕虫状等各种形态侏罗系Brent砂岩，在油水界面之上的砂岩只含高岭石，很的集合体形式存在，高岭石具有颗粒大、对砂岩颗粒的附少含伊利石，而在油水界面之下的砂岩则以含伊利石为着力弱两大特征。蒙皂石常以薄膜式贴附在碎屑颗粒表主，而且有证据证明伊利石呈高岭石假象，其是成岩过程面，具有较大的比表面积，在岩层中的存在形态有多种，中高岭石与孔隙水不断发生反应的结果。因此，油层粘土有时呈现出波状、褶皱层状等，蒙皂石是膨胀性很强的粘矿物的演化程度可以

5、用来推断油气进入储层的时间。[3]土矿物。伊利石是砂岩中最常见的粘土矿物，在地质剖面孔隙水流动特征影响粘土矿物的成岩作用。砂岩储层上从上至下均有分布，但存在形态有变化，在较浅的砂岩中孔隙流体的流动特征决定了成岩过程中物质的迁移和再中呈鳞片状贴附在砂岩颗粒表面；在深部，伊利石呈毛发分配，影响粘土矿物在砂岩储层中的分布特征。状、纤维状或条片状呈搭桥式生长[1],把砂岩中可流动的粒4粘土矿物对储层渗透率的影响间孔隙变为微细束缚孔隙，它常常是我国低渗透-特低渗透4.1粘土矿物含量的影响砂岩储层及致密非储集砂岩粘土矿物的主要特征之一[2]。

6、伊国内外的研究表明，在沉积成岩条件大致相同的情况利石膨胀性介于高岭石与蒙皂石之间。绿泥石常见于较深下，粘土矿物绝对含量越高，砂岩的孔隙度和渗透率越的地层中，存在形态有板状，柳叶状，集合体状等，油层低，储集性能越差，砂岩的粘土含量为1%～5%时，为储集图1粘土矿物含量与孔渗关系[5]收稿日期：2011-05-27修回日期：2011-06-19作者简介：李娟（1986-），女，硕士，研究方向为矿产普查与勘探。08论著性能较好的油气层；当粘土含量超过10%时，一般为储集性由强到弱的顺序是：蒙皂石，含蒙皂石的混层粘土，伊利能较差的油气层[

7、4]。岔路河断陷昌30井的研究显示出[5]，随石，高岭石。富钠的蒙皂石遇水可膨胀至原来体积的6～着粘土矿物含量的增加，砂岩孔隙度和渗透率都有所减10倍，减小孔隙体积，降低渗透率，并且，其膨胀后，易少，但对孔隙度的影响不大(图1)，如2223～2224m段砂从骨架颗粒上脱落下来，在流体作用下分散、移动，堵塞岩，粘土含量为3.54%时，其平均孔隙度为17.12%，平均渗储集层孔隙喉道，大大降低渗透率。水敏性粘土矿物与淡透率为53.98×10-3μm2；而2565～2566m段砂岩，粘土含量水接触时，对岩心渗透率的影响最大，尽管岩心中含

8、蒙皂为5.28%，其平均孔隙度为12.18%，平均渗透率仅为3.89×石不多，但当它与淡水接触时的粘土膨胀对渗透率的损害-32十分严重。Monaghan等（1959）报导，含蒙皂石5%、石英10μm。因此，粘土矿物的含量的多少对储层渗透率的影响很大