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鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储层的成岩作用研究与孔隙成岩演化分析

作　者: 刘小洪
导　师: 罗静兰
学　校: 西北大学
专　业: 矿产普查与勘探
关键词: 成岩作用与孔隙演化成岩相优质储层上古生界含气砂岩鄂尔多斯盆地
分类号: P618.13
类　型: 博士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

利用岩心观察、铸体薄片鉴定、X—射线衍射分析、粒度分析、阴极发光、扫描电镜、毛管压力、包裹体测温及成分分析等分析测试手段,系统研究储层的成岩作用特征、孔隙结构特征,结合盆地埋藏—热演化史研究孔隙成岩演化历史不仅具有重要的理论价值,而且对油气勘探部署和有利勘探目标的选择具有实际指导意义。本文通过对鄂尔多斯盆地上古生界主要含气层位上二叠统盒8、山1段储层成岩作用、孔隙结构特征、物性特征等方面的综合研究认为:储层经历的成岩作用类型主要有压实和压溶作用、胶结作用、交代蚀变作用、重结晶作用和溶解作用。成岩演化阶段主要为晚成岩的B期至C期。储集空间多以各类孔隙的复合形式出现,以次生溶孔和高岭石晶间微孔为主,原生粒间孔隙在孔隙构成中居于次要地位。渗透率的变化主要与孔隙发育程度以及孔喉大小、孔喉之间的连通程度有关。压实作用和胶结作用是造成本区储层物性降低的主要原因。由于埋藏条件的差异,研究区东、西部成岩孔隙演化特征明显不同。西部地区石英砂岩、岩屑石英砂岩、岩屑砂岩的原始孔隙度均值分别为35.1%、34.1%和33.6%,在经历了早成岩A至晚成岩B—C期的演化过程后,现今的孔隙度均值分别为9.2%,10.6%和9.7%;东部地区岩屑石英砂岩、岩屑砂岩的原始孔隙度均值分别为34.3%和33.6%,演化至今分别为9.8%和9.3%。砂岩次生孔隙主要是成岩晚期阶段的碳酸以及有机酸对长石等硅酸盐矿物、凝灰质填隙物以及碳酸盐矿物的溶蚀造成的,油气侵位及构造热事件对原生孔隙的保存及次生孔隙的形成起到了积极作用。研究区在中侏罗世末—早白垩世末期间经历了两期明显的烃类流体的充注。两期烃类充注分别以较低温度(80～110℃)的低—中等成熟度的烃类和较高温度(120～140℃)的高成熟度的烃类充注为特征。砂岩优质储层主要受物源及源区母岩性质、成岩作用与成岩相等因素的共同控制。石英砂岩是最有利于孔隙形成和保存的岩石类型,其次为岩屑石英砂岩。位于致密相之间的绿泥石薄膜石英弱加大胶结混合孔隙相、粘土杂基混合充填溶蚀相以及自生高岭石胶结晶间孔相是发育优质储层的良好成岩相带。微裂缝一方面使砂岩中的各种孔隙连通,提高了砂岩的储集性能,另一方面充当了天然气运移的输导管的作用。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
前言  8-19
  一、选题依据及意义  8-11
  二、成岩作用研究现状及发展趋势  11-12
  三、研究内容、研究思路及技术路线  12-15
    (一) 研究内容  12-13
    (二) 研究思路及技术路线  13-15
  四、完成的主要工作量  15-17
  五、主要研究成果及创新点  17-19
    (一) 主要研究成果  17-18
    (二) 创新点  18-19
第一章区域地质概况  19-26
  一、盆地构造演化特征  19-21
  二、晚古生代地层划分  21-22
  三、晚古生代沉积体系演化  22
  四、晚古生代盆地周缘火山活动  22-23
  五、天然气成藏地质条件  23-26
第二章物源方向、沉积相与砂体展布特征  26-40
  一、物源方向与源区母岩特征  26-35
    (一) 重矿物特征  27-28
    (二) 轻矿物特征  28-30
    (三) 岩屑特征  30-31
    (四) 稀土元素特征  31-34
    (五) 物源方向与源区母岩特征  34-35
  二、沉积相与砂体展布特征  35-40
    (一) 沉积相及其平面展布特征  35-38
    (二) 砂体平面展布特征  38-40
第三章储层成岩作用及其对储层物性的影响  40-84
  一、成岩作用类型  40-53
    (一) 压实作用和压溶作用  40-42
    (二) 胶结作用  42-52
    (三) 交代蚀变作用  52-53
    (四) 重结晶作用  53
    (五) 溶解作用  53
  二、成岩作用阶段划分  53-56
    (一) 成岩阶段划分标准  54
    (二) 成岩作用阶段划分结果  54-56
  三、成岩作用对储层物性的影响  56-78
    (一) 储层孔隙结构特征  56-67
    (三) 储层物性特征  67-68
    (三) 成岩作用对储层物性的影响  68-73
    (四) 成岩作用强度定量化分析  73-78
  四、成岩—储集相研究  78-84
    (一) 成岩相的提出及其划分原则  78-79
    (二) 研究区成岩相的划分  79-84
第四章孔隙成岩演化历史及次生孔隙成因  84-111
  一、孔隙成岩演化历史分析  84-98
    (一) 埋藏史分析  84-85
    (二) 烃源岩热演化史  85-86
    (三) 油气充注时间及期次  86-95
    (四) 埋藏成岩—孔隙演化历史分析  95-98
  二、次生孔隙形成原因探讨  98-108
    (一) 次生孔隙形成机理研究现状  98-100
    (二) 研究区次生孔隙形成原因探讨  100-108
  三、研究区目的层成岩—孔隙演化小结  108-111
第五章优质储层的主控因素分析与储层评价预测  111-125
  一、优质储层的控制因素分析  111-121
    (一) 源区母岩性质与优质储层  111-112
    (二) 成岩作用、成岩相对优质储层分布  112-120
    (三) 研究区东、西部砂岩物性不同的主要原因探讨  120-121
  二、储层综合评价及有利区带预测  121-125
    (一) 储层综合评价  121-123
    (二) 有利储集地带预测  123-125
主要结论及认识  125-127
参考文献  127-134
致谢  134

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