賈義洲
摘 要:沉積特征與非均質性是儲層研究的核心內容,也是影響剩余油分布和開采的主要原因,其正確認識對油田開發具有重要的現實意義。
關鍵詞:成巖作用;后生作用;孔隙度
儲層成巖作用及成巖演化序列。成巖作用是在沉積物成巖過程中發生的作用。在川西坳陷全區內,成巖作用對儲層的物性產生建設性和破壞性兩大方面的影響。通過對100塊樣品進行鑄體薄片,普通薄片,陰極發光及掃描電鏡等分析化驗后,歸納出川西坳陷全區的成巖作用主要包括壓實作用、膠結作用及溶蝕作用,其次還可見少量壓溶和交代作用。
1 壓實作用
當巖石中剛性顆粒含量較多時,單純的機械壓實作用對其影響較小,原始粒間孔隙可以得到保護,當上覆壓力超過顆粒承受壓力時,剛性顆粒發生破裂,導致顆粒會進一步擠壓緊密接觸,但當柔性顆粒較多時,顆粒由于發生變形導致粒間孔隙減少。
川西坳陷全區壓實作用表現形式主要有以下幾個方面:石英及少量長石等剛性顆粒表面會出現局部破裂痕跡,少部分出現顆粒錯位現象;云母破裂變形,呈現出波浪狀形態;顆粒間呈現出點、線和凹凸接觸接觸關系;粘土礦物及部分細粒物質會發生塑形變形,導致這部分物質充填于粒間孔隙中,形成假雜基。
為了對川西坳陷須家河組全區的壓實作用進行宏觀研究,主要采用了壓實系數評價方法來進行量化處理。壓實系數為一比值,小于1,當研究區塊壓實作用越強時,壓實系數越大。
壓實系數
=(原始孔隙度一現存粒間孔隙度一膠結物含量)/原始孔隙度
(其中,原始孔隙度=40%,現存粒間孔隙度和膠結物含量為實際顯微鏡下觀察數據)
對全區有孔滲的76口井樣品分粒度級別進行壓實系數統計發現,粒度越細,其壓實系數越高;反之則壓實系數越低。不同物源區所經歷的壓實作用程度不同,但總體來說,相對巖性細粒的須一段、須三段和須五段所遭受的壓實作用強度比須二段和須四段要高,壓實系數最高可達0.713,須二段的①區和須四段的③區壓實作用強度較高。
2 膠結作用
川西坳陷全區的膠結作用主要包括三種,分別是碳酸鹽膠結、硅質膠結及粘土礦物膠結,除此之外還有少量的鐵質膠結。全區碳酸鹽膠結為主,其次為硅質膠結,粘土礦物膠結普遍見到但含量較少。川西坳陷整體原始孔隙度受膠結作用的平均損失量為20%~30%。
①碳酸鹽膠結。碳酸鹽膠結在川西地區主要分兩種類型,方解石膠結和白云石膠結,在成巖作用后期,局部還可見鐵方解石膠結和鐵白云石膠結發育。
②硅質膠結。硅質膠結在川西坳陷全區較常見,但是含量較少,通過對全區的碎屑巖成分中石英含量與硅質膠結成分進行統計分析,發現硅質膠結的發育程度主要與碎屑巖成分中石英含量的多少有關系,當石英顆粒含量較高時,硅質膠結物含量較高,整體呈現出線性關系。
③粘土礦物膠結。粘土礦物高嶺石主要以假雜基的形式出現在鏡下,少見高嶺石膠結物,主要是因為高嶺石膠結物主要處于表生成巖階段,其形成過程與大氣淡水作用相關,而且高嶺石多見于埋深較小的地層,一般在1300米以上。通過掃描電鏡可以發現有少量的伊利石膠結物,呈現出彎曲片狀狀態,充填于粒間孔隙間。
④鐵質膠結。在川西坳陷全區所采集的樣品中,顯微鏡下常見在單偏光鏡下全消光的鐵質膠結物(圖1,a,b),但整體含量較少,一般在1%左右,最高可達3%,平均為0.4%。
4 破裂作用
破裂作用主要發生在早成巖作用階段后期以及中成巖作用階段早期,局部微裂縫的發育對改善儲層的有效性起著重要的作用。在川西坳陷地區,共有兩種主要的破裂縫類型分別是粒內破裂縫和顆粒邊緣縫。粒內縫常呈現出網狀縫的形態,表明顆粒遭受構造應力導致破裂的發生,顆粒邊緣縫常充填炭質、鐵質、少量的泥質或細粒物質,部分裂縫還未被充填,呈現出開啟的狀態。開啟的裂縫為油氣運輸的重要通道。
5 壓溶作用和交代作用
在川西地區,須一段地層由于埋深大,整體處于晚成巖作用階段,壓溶作用非常強烈。交代作用主要是指礦物被溶解,同時被新礦物所替換。交代作用也屬于破壞性的成巖作用類型之一,但其所占破壞性比重要比壓實作用和膠結作用弱。在川西坳陷全區的薄片樣品中,可見多種類型的交代作用,主要交代作用類型還是以長石交代為主,最常見的現象為鉀長石的高嶺石化及鉀長石的鈉長石化。
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