饶阳凹陷沙河街组储层碳酸盐胶结物形成机制及其对储层质量的影响

发布时间：2020-08-14 07:41

【摘要】：饶阳凹陷古近系沙河街组储层埋藏较深,碳酸盐胶结物较为发育,本文通过薄片鉴定、扫描电镜和阴极发光观察对饶阳凹陷沙河街组碎屑岩储层的22口探井800多个薄片样品的碳酸盐胶结物进行期次划分,再据各期胶结物的共生矿物研究、碳氧同位素分析、流体包裹体测温等对其形成机制进行研究,进而分析碳酸盐胶结物对储层质量的影响,主要取得以下成果和认识:(1)沙河街组储层主要岩石类型为长石砂岩和岩屑长石砂岩,储层中石英颗粒发育优势明显,同时不稳定组分长石较岩屑发育,沙河街组储层砂岩表现为低成熟度,砂岩粒度主要以中-微砂为主,颗粒分选以好、中为主,磨圆度从次圆、次棱-次圆、次圆-次棱和次棱均有发育,杂基含量较低,各层之间差异不大。(2)沙河街组储层的储集空间类型主要发育原生孔、次生孔和微裂缝,原生孔隙包括原生粒间孔隙、原生粒内孔和少量的微孔,次生孔隙主要为粒间溶孔、铸模孔、粒内溶孔和晶间孔等。储层孔隙度较低,平均孔隙度在10%左右,总体上为低孔、特低孔级;渗透率为低渗、特低渗、超低渗级,渗透率非均质性非常强,从高渗到致密层均有分布,且孔隙度与渗透率呈正相关性。(3)沙河街组储层岩石中的自生矿物主要为方解石、白云石、铁-方解石、铁-白云石、硅质、硬石膏、黄铁矿和高岭石,碳酸盐岩胶结物非常发育,尤其方解石胶结物最为发育,白云石次之,铁方解石和铁白云石相对偏少,其他的粘土矿物、硅质胶结也有少量发育。(4)沙河街组共发育3期碳酸盐胶结物:第一期碳酸盐胶结物主要以粒状方解石为主,属泥-粉晶级,方解石胶结物主要形成于岩石充分压实之前的早成岩早期阶段,伴生出少量的黄铁矿胶结;第二期碳酸盐胶结物主要以粒状细晶级为主,多发育方解石,白云石次之,形成于砂岩碎屑颗粒之间的粒间孔隙中,常以斑块状及嵌晶式连生方式赋存,与前期的碳酸盐胶结物之间常形成一层黏土薄膜;第三期碳酸盐胶结物常以柱状或粒状细晶级形式存在,主要以方解石、白云石、铁方解石以及铁白云石成分为主,常以充填长石等易溶性颗粒溶孔及交代早期碳酸盐胶结物为特征。(5)沙河街组储层发育的第一期碳酸盐胶结物中包裹体均一温度为57~83.5℃,平均为71.75℃,处于中成岩A_1期,形成时间为30.31~27.53Ma,在第一期较大规模油气充注之前。第二期碳酸盐胶结物包裹体均一温度分布在89~115.5℃范围内,平均为109.04℃,处于中成岩A_2期,形成时间为14.21~11.43Ma,在第二期油气充注之前。第三期碳酸盐胶结物包裹体均一温度分布在121.2~129.8℃之间,平均为125.5℃,处于中成岩B期,形成时间为6.42~3.33Ma,在第二期油气充注中期,成岩环境逐渐从弱酸性过渡到碱性环境。(6)沙河街组储层据方解石胶结物的碳、氧同位素组成恢复古盐度Z值,均小于120,为淡水不断咸化高矿化度成因。测算古地温为65~129.9℃,平均为102.8℃,主要集中在100~110℃,流体包裹体均一温度主要分布范围100~140℃,平均为115℃,表明方解石胶结物形成于中成岩A期,为有机酸脱羧基生成大量CO_2,使化学平衡向着生成碳酸盐的方向移动,并以碳酸盐的形式沉淀下来,表明物质来源为有机碳。(7)沙河街组储层发育的控制因素有沉积作用、成岩作用、构造作用、油气充注和异常压力。沉积作用通过物源影响成分成熟度和岩石骨架组分,不稳定组分含量越高,物性越差;压实作用和胶结作用是破坏性成岩作用,而溶蚀作用则是建设性成岩作用;构造作用具有双面性的特征,挤压作用使孔隙致密化,拉张作用产生裂缝沟通孔隙,增加了渗透率;油气充注对储层起到积极作用,酸性流体不仅对碎屑颗粒进行溶蚀,而且油气充注抑制了碳酸盐胶结物的发育;超压系统下,饶阳凹陷储层发育较好。(8)沙河街组储层碳酸盐胶结物形成于早成岩阶段至中成岩阶段,胶结减孔是研究区主要的减孔方式。早期碳酸盐胶结作用增大了砂体的抗压强度,因而在一定程度上抑制了压实作用,因此,早期胶结作用对储层质量的改善起着积极的作用。但中后期碳酸盐胶结物充填长石及岩屑溶蚀作用形成的孔隙,降低储层的孔隙度和渗透率,对储层质量的影响是负面的。
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P618.13

【参考文献】