堿性成巖作用及儲層孔隙成因類型ppt課件

1、堿性成巖作用及儲層孔隙成因類型堿性成巖作用及儲層孔隙成因類型中國石油大學中國石油大學邱隆偉邱隆偉89998620 Qiu Longwei, Jiang Zaixing, Cao Yingchang, et, al. Alkaline diagenesis and its influence on a reservoir in the biyang depression， SCIENCE IN CHINASeries D，2019.457, 643653 邱隆偉，潘耀. 柯克亞凝析氣田石英的溶解景象及其成因，礦物學報，2019.252，183190 邱隆偉，姜在興, 陳文學. 一種新的儲層孔隙類

2、型石英溶解次生孔隙，堆積學報2019, 20 (4) , 621627匯報提綱n成巖環(huán)境及堿性成巖作用n儲層孔隙成因類型n關于孔隙演化方式n總結(jié)石英、長石、巖屑，以及碳酸鹽礦物等膠結(jié)物。石英、長石、巖屑，以及碳酸鹽礦物等膠結(jié)物。 碎屑巖儲層中的造巖礦物主要有酸性地層水的作用 被溶解而構成孔隙穩(wěn)定 含量最多留意其壓溶和次生加大 孔隙-間接溶解在儲層埋藏成巖演化的漫長過程中，在儲層埋藏成巖演化的漫長過程中，1能能否只需酸性流體的活動，或者說能否存在堿性否只需酸性流體的活動，或者說能否存在堿性流體的活動？流體的活動？2堿性流體究竟能否對儲層堿性流體究竟能否對儲層演化及孔隙發(fā)育呵斥大的影響？演化及孔隙

3、發(fā)育呵斥大的影響？Two questionsFirst question一、一、 成巖環(huán)境及堿性成巖作用成巖環(huán)境及堿性成巖作用1、問題的提出、問題的提出-對于前面一個問題的回答是一定的對于前面一個問題的回答是一定的 能否存在堿性流體的活動？酸性流體的產(chǎn)生是堆積物中有機質(zhì)演化的結(jié)果酸性流體的產(chǎn)生是堆積物中有機質(zhì)演化的結(jié)果 蔡春芳2019， Sullivan et al. 1991 溫度、細菌作用機理隨成巖作用的進展，孔隙水介質(zhì)條件必然由酸性向堿性轉(zhuǎn)化，最終導致砂巖從酸性成巖環(huán)境進入堿性成巖環(huán)境E.施塔赫、陸偉文正常泥巖和砂巖在埋藏成巖演化過程中地層水偏堿性的程度能較高 實驗酸不穩(wěn)定礦物如方解石在

4、多數(shù)儲層中可以構成和保管 圖2 泌陽凹陷pH值隨深度變化圖16357911135001000150020002500300035004000埋深Ph-對于第二個問題的回答也該當是一定的對于第二個問題的回答也該當是一定的 堿性流體究竟能否對儲層演化及孔隙發(fā)育呵斥大的影響由于堿性流體只需存在過，它就必然對儲層呵斥影響，由于堿性流體只需存在過，它就必然對儲層呵斥影響，僅由于堿性流體堿性程度及活動時間不同而導致的影僅由于堿性流體堿性程度及活動時間不同而導致的影響程度不同而已。響程度不同而已。 酸不穩(wěn)定礦物-沉淀或加大石英-溶解改造影響有關石英的溶解，有許多學者進展過研討Evans 1990，Patri

5、cia M. Dove 1994，Tester 1994，國內(nèi)也有一些學者如史宏才史宏才2019陳忠2019等，也進展過石英溶解實驗，結(jié)果都闡明石英是可以溶解的。 在堿驅(qū)提高原油采收率作業(yè)中，堿液注入井井井筒附近出現(xiàn)大量石英等礦物受堿液溶蝕所構成的大量溶蝕孔洞。J. G. Southwick,1985作業(yè)液證據(jù)成巖環(huán)境成巖作用類型主要控制要素在不同成巖環(huán)境中其成巖作用的類型、強度和自生礦物種類、組合及巖石構造、孔隙類型和構造特征均存在著顯著差別王琪2019 儲層礦物組成溫度壓力水介質(zhì)化學性質(zhì)是構成成巖環(huán)境的物質(zhì)根底，同時也在很大程度上影響著介質(zhì)水化學性質(zhì)的特征及演化 普通對堆積物巖的壓實壓溶強

6、度劉寶珺 1992以及粘土礦物的轉(zhuǎn)化等成巖事件產(chǎn)生較大的影響 是成巖作用發(fā)生的重要緣由，它控制了成巖作用過程中的水巖反響以及造巖礦物的溶解和沉淀情況 pH值是成巖水化學性質(zhì)最重要的要素。pH值控制各種成巖礦物的產(chǎn)生及演化，以及儲集物性的改動王留奇 1993，從上述意義上說， pH值在很大程度上呵斥了成巖環(huán)境的差別 。決議要素？pH-兩種成巖環(huán)境?2、成巖環(huán)境及堿性成巖作用、成巖環(huán)境及堿性成巖作用酸性成巖環(huán)境堿性成巖環(huán)境地層水酸堿性處于不穩(wěn)定形狀而容易被溶蝕 處于穩(wěn)定形狀，可以發(fā)生沉淀和再生長 碳酸鹽礦物、長石、部分粘土礦物等儲層中含量最多的碎屑組分石英 穩(wěn)定，可發(fā)生加大不穩(wěn)定，可以發(fā)生溶解成巖

7、作用中礦物的溶解與沉淀和成巖環(huán)境是密不可分的成巖作用中礦物的溶解與沉淀和成巖環(huán)境是密不可分的 地層水的酸堿性的變化將導致成巖環(huán)境的不同，由此可以分為酸性成巖環(huán)境和堿性成巖環(huán)境。 地層水地層水特性特性經(jīng)典的成巖作用經(jīng)典的成巖作用堿性成巖作用堿性成巖作用成巖作用全貌成巖作用全貌堿性成巖作用是指總體以堿性成巖環(huán)境為背景的一種成巖作用類型，它強調(diào)堿性水在次生孔隙構成中的作用。 背景-堿性成巖作用堿性成巖作用的成因 堿性成巖環(huán)境的構成是堆積環(huán)境、地層構造以及埋藏作用過程中水巖相互作用的結(jié)果。 堿湖和鹽湖-堿層或者巖鹽層 堿性堆積環(huán)境的存在為埋藏作用過程中繼續(xù)堅持地層水的堿性環(huán)境 發(fā)明了條件干旱氣候堆積環(huán)

8、境-水巖反響 堿性成巖環(huán)境 火山巖分布區(qū)-火山物質(zhì)的水解 構成堿性乃至強堿性的環(huán)境 不同成因環(huán)境，埋藏作用過程中堿性成巖作用構成的過程和機理也并不一樣3、堿性成巖作用的成因、堿性成巖作用的成因孔隙成因？-目前多數(shù)學者以為溶蝕型次生孔隙是由碳酸或者是有機酸引起礦物溶解所構成的鄭俊茂1989，徐北煤1994, 莊松生2019，游俊2019 孔隙成因？孔隙成因？強調(diào)碳酸、有機酸及酚類對碳酸鹽礦物的溶蝕與遷移是砂巖儲層次生孔隙構成經(jīng)典實際的最大特點陳忠 2019 地層水酸堿性變化酸、堿性成巖環(huán)境石英溶解型次生孔隙埋藏容易堆積成巖環(huán)境孔隙及次生孔隙成因類型Nutting1934和Chepikov(196

9、1孔隙成因酸溶性孔隙堿溶性孔隙經(jīng)典-酸溶成巖環(huán)境影響石英、長石、巖屑，以及碳酸鹽礦物等膠結(jié)物。石英、長石、巖屑，以及碳酸鹽礦物等膠結(jié)物。 真的存在？二、儲層孔隙成因類型二、儲層孔隙成因類型1. 石英溶解型孔隙的證據(jù)石英溶解型孔隙的證據(jù)1部分溶解部分溶解 顆粒的不規(guī)那么狀邊緣或港灣狀邊緣圖1-a；2石英顆粒剩余圖1-a及溶孔中懸浮狀石英顆粒圖1-b；3石英加大邊的溶解圖1-a。ab粗中砂巖，石英顆粒及石英加大邊被溶蝕，下16井, 2814.77m 細礫巖，溶孔中的懸浮狀石英顆粒，白云石膠結(jié)物及白云巖巖屑溶解很弱， A29井, 3007.2m，-121 Well-B189, 3205.4m Wel

10、l-B209, 1922.35m 2顆粒間接觸縫的開啟顆粒間接觸縫的開啟 細礫巖，石英質(zhì)巖屑中因溶解而出現(xiàn)蜂窩狀孔隙。B213井, 3485.93m f. 粒間接觸縫因溶解而開啟，石英的加大邊也具有溶解特征，柯233井，3211.68m, +198柯428井，3129.6m 深埋-強壓實接觸方式接觸縫開啟？3伸長形孔隙及懸浮狀顆粒伸長形孔隙及懸浮狀顆粒 粗砂巖，石英顆粒間縫合線接觸縫因溶解作用而開啟，X16井 2815.67m 石英顆粒、燧石以及斜長石都見溶解痕跡，柯428井，3.1m 石英顆粒的港灣狀邊緣及石英顆粒被溶斷而構成分別的兩部分，柯428井，3124.8 eWell-B213, 3

11、485.93m eWell-B213, 3485.93m 中砂巖，方解石溶蝕細微，而石英顆粒那么具有明顯的溶解痕跡。X16井, 2939.85m 4硅質(zhì)巖屑的溶解硅質(zhì)巖屑的溶解 石英顆粒的溶解剩余以及微斜長石的部分溶解，泥灰?guī)r巖屑溶解不明顯，柯428井，3236.6m fWell-B213, 3485.9m X16井 2805.95 m 5其它礦物及碳酸鹽巖屑的溶解效應其它礦物及碳酸鹽巖屑的溶解效應 影響a 石英溶解面孔率隨埋深變化圖01234567891000150020002500300035004000埋深（M）面孔率（%）b 石英溶解對面孔率貢獻趨勢圖01020304050601000

12、150020002500300035004000埋深(m)面孔率貢獻（%）泌陽凹陷石英溶解面孔率隨埋深變化趨勢 2. 對儲層的影響對儲層的影響三、關于孔隙演化方式三、關于孔隙演化方式 經(jīng)典成巖作用體系下成巖事件及次生孔隙等隨埋深或成巖階段的變化特征已有很多人進展了研討，并已構成許多較成熟的認識。 成巖階段期亞期同生成巖早成巖期晚成巖期有機酸演化過程有機質(zhì)成熟階段未成熟半成熟成熟濕氣干氣酸濃度的變化有機酸CO2生油窗堿性酸性酸性酸性孔隙演化ABA1A2BC孔隙類型原生原生及少量次生次生孔隙發(fā)育次生減少，出現(xiàn)裂縫裂縫發(fā)育地層水性質(zhì)地層水性質(zhì)孔隙演化孔隙類型傳統(tǒng)成巖作用堿性成巖作用堿性堿性增強堿性為

13、主 酸性時間短,總體堿性降低堿性降低原生次生孔隙發(fā)育次生減少 出現(xiàn)裂縫裂縫發(fā)育混合孔隙高低高低高低溶蝕型次生孔隙 有機質(zhì)成巖演化的成熟期 有機酸產(chǎn)生的頂峰期 晚成巖A期 孔隙發(fā)育帶壓實+成巖演化+有機質(zhì)熱演化如何預測砂巖次生孔隙發(fā)育帶的分布情況，是寬廣油氣勘探人員最為關注的問題裘懌楠如何預測砂巖次生孔隙發(fā)育帶的分布情況，是寬廣油氣勘探人員最為關注的問題裘懌楠 1994酸性成巖方式酸性成巖方式成巖階段期亞期同生成巖早成巖期晚成巖期有機酸演化過程有機質(zhì)成熟階段未成熟半成熟成熟濕氣干氣酸濃度的變化有機酸CO2生油窗堿性酸性酸性酸性孔隙演化ABA1A2BC孔隙類型原生原生及少量次生次生孔隙發(fā)育次生減少，出現(xiàn)裂縫裂縫發(fā)育地層水性質(zhì)地層水性質(zhì)孔隙演化孔隙類型傳統(tǒng)成巖作用堿性成巖作用堿性堿性增強堿性為主 酸性時間短,總體堿性降低堿性降低原生次生孔隙發(fā)育次生減少 出現(xiàn)裂縫裂縫發(fā)育混合孔隙高低高低高低早晚其碳酸鹽膠結(jié)物存在堿性成巖環(huán)境經(jīng)典不利孔發(fā)育二氧化硅的溶解度隨溫度升高而逐漸增大Pettijhon 1987，Patricia 1994，楊照柱2019儲層較高溫度漫長的地質(zhì)過程溶解石英