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碱性环境成岩作用及其对储集层质量的影响——以准噶尔盆地西北缘中—下二叠统碎屑岩储集层为例单祥;郭华军;邹志文;李亚哲;王力宝【摘要】根据铸体薄片、扫描电镜、电子探针、X射线衍射、岩石物性等资料,详细研究了准噶尔盆地西北缘中—下二叠统碎屑岩岩石学特征、成岩作用,在此基础上探讨碱性环境成岩作用对储集层储集性能的影响.结果表明:中—下二叠统广泛发育碱性环境成岩作用,包括火山碎屑水解、火山碎屑钠长石化、沸石类矿物形成、绿泥石形成等.碱性环境下发育多种伴生孔隙:火山碎屑碱性溶孔、钠长石化伴生孔、黏土矿物晶间微孔.碱性环境成岩作用对中—下二叠统碎屑岩储集层影响主要有:碱性流体造成储集层流体压实效应强,即碱性流体下储集层压实率高,对原生孔隙保存不利;碱性环境成岩作用下储集层自生矿物含量高,局部胶结减孔量大;碱性流体溶蚀增孔效率高,火山岩屑的碱性溶蚀孔隙可以成为重要的储集空间.%Based on the data of cast thin section,SEM,Electronic probe,X-ray diffraction and petrophysical properties etc.,the paper detailedly studies the petrologic features and diagenesis of the Middle-Lower Permian clastics in the northwestern margin of Junggar basin,based on which,the influence of the diagenesis in alkaline environment on accumulative properties of reservoirs is discussed.The results show that the diagenesis in alkaline environment is commonly noted in the Middle-Lower Permian strata,such as tephra hydrolysis,tephra albitization,formation of zeolites and chlorite and so on.Various associated pores including alkaline dissolved pore of tephra,albitized associated pore and intercrystalline micropore in clay minerals are developed in alkaline environment.The influences ofdiagenesis in alkaline environment on the Middle-Lower Permian clastic reservoirs mainly include strong impaction of reservoir fluids resulted from alkaline fluids,i.e.,high reservoir compaction ratio in alkaline fluids,which is unfavorable for primary pore preservation;high authigenic mineral content of reservoir under the diagenesis in alkaline environment and local cementation with large pore reduction amounts;high pore increase efficiency due to the corrosion of alkaline fluid.Alkaline dissolved pore in tephra can be the important accumulation space.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2018(039)001【总页数】8页(P55-62)【关键词】准噶尔盆地;西北缘;中—下二叠统;碱性流体;成岩作用;碎屑岩储集层【作者】单祥;郭华军;邹志文;李亚哲;王力宝【作者单位】中国石油杭州地质研究院,杭州310023;中国石油杭州地质研究院,杭州310023;中国石油杭州地质研究院,杭州310023;中国石油杭州地质研究院,杭州310023;中国石油杭州地质研究院,杭州310023【正文语种】中文【中图分类】TE112.23沉积物进入埋藏成岩环境后，随着温度、压力的增加，在孔隙流体作用下发生一系列的物理及化学变化，这种埋藏成岩作用对储集层储集性能产生重要影响[1-5]。
储层的成岩作用范文储层的成岩作用是指岩石在地质历史过程中，由于地壳运动、地热、压力、化学作用等综合因素的影响，发生了一系列的物理、化学、生物作用，使得岩石的物理性质、化学组成和孔隙结构发生了变化，从而形成了适合于油气聚集和储存的储层。
储层的成岩作用主要包括压实作用、渗流作用、溶解作用、胶结作用、封堵作用等。
压实作用是指岩石因地壳运动引起的压力增大，颗粒之间的空隙收缩，改变岩石的孔隙度和渗透率的过程。
在压实作用下，岩石的颗粒接触紧密，孔隙度减小，孔隙隔膜的沉淀和排列发生改变，渗透率降低。
压实作用的程度与应力大小、成岩深度、岩性和颗粒间的胶结程度有关。
一般来说，岩石的压实作用越强，储层的渗透率越低。
渗流作用是指地下水或流体通过岩石孔隙或裂缝的过程。
随着流体的渗流，粒间颗粒随之移动，流体对岩石颗粒产生刮擦磨损，进一步降低渗透率。
渗流作用还带来颗粒溢出，特别是粘土矿物的迁移填充，形成黏土胶结，加剧了储层的封堵作用。
溶解作用是指溶液对岩石矿物的溶解过程。
在地下水中，一些矿物质溶解度较高，如碳酸盐、硫酸盐等，地下水中的这些成分与岩石接触后，会溶解掉一部分，从而使矿物的物理性质和孔隙结构发生变化。
比如，石灰岩地层因溶解作用形成了大量的溶洞，这对于储层的形成和储集具有重要的影响。
胶结作用是指岩石中的物质在高温、高压和地下流体的作用下，凝结成胶结物质，填充和连接了一些孔隙和裂缝。
胶结物质包括黏土矿物、碳酸盐矿物、硅酸盐矿物等，它们可以通过溶解、交换等方式在岩石中形成或长大，从而改变岩石的孔隙结构和渗透率，影响油气的储藏和开采。
封堵作用是指岩石孔隙或细隙的物质填充、堵塞，使岩石变得不透水或者透水性降低。
储层封堵作用的主要因素包括黏土矿物的交换、胶结物质的沉淀、原生矿物的胶结、一些溶解产物的迁移沉积等。
封堵作用使得储层的渗透率下降，从而增加了油气在储层中的停留时间，有利于油气的聚集和储存。
综上所述，储层的成岩作用是多种地质因素综合作用的结果，通过改变岩石的物理性质、化学组成和孔隙结构，形成适合于油气聚集和储存的储层。
花岗岩研究一、花岗岩的系列划分根据花岗岩化学成分划分为准铝(metaluminous)、过铝(peraluminous)和过碱性nous)和亚碱性(peralkaline)的成分分类。
由于花岗岩通常具有较高的Si02含量，一般岩浆岩中的拉斑、钙碱性和碱性系列的划分在花岗岩研究中并不经常被采用。
所以花岗岩的系列划分时只用投K2O-SiO2 和ANK-ACNK就可以了。
碱性-钙碱性-高钾钙碱性和准铝质-过铝质这些系列的划分，是因为通过大量数据证明，这些划分对岩石成因等方面有一些指示意义。
例如：钙碱性花岗岩石是岛弧岩浆活动产物，碱性和过碱性与板内背景有关，过铝质花岗岩石（ACNK要大于1.1）是沉积岩深熔作用形成，尤其是大陆碰撞时期。
二、花岗岩的成因分类MlSAMlsA(即M、I、S和A型)是目前最常用的花岗岩成因分类方案。
其英文分别是I(infraerustal或igneous)、s(supraerustal或sedimentary)、A(alkaline，anorogenie 和anhydrous)和M(mantle derived)。
分类依据：花岗岩的岩浆源区性质划分，及火成岩、沉积岩、碱性岩和有地幔参与成分的源区。
A型特征及成因A型：岩石学和实验岩石学(Clemensetal.，1986;patino Douce，1997）证据表明，A型花岗岩形成温度高，而且部分A型花岗岩形成压力还很低（即较浅部的中上地壳）。
因此，正常的I或者S型花岗岩经分异作用是形成不了A型花岗岩的。
A型花岗岩都表现出低Sr、Eu和富集Nb、Zr等元素的特点，反映其源区存在斜长石的残留(形成的压力较低)，因此它也不可能是慢源岩浆分异而来(在极端情况下，慢源岩浆的强烈结晶分异可能会产生有限的低Sr、Eu的碱性岩石，但此时应与大规模的镁铁质岩石伴生)，或来源于镁铁质源岩的部分熔融。
A型花岗岩的最重要之处是，如果浅部地壳能够发生高温部分熔融，显然暗示其深部存在热异常，而这大多只会在拉张情况下出现。
4 储层孔隙结构特征(图版314～744)4.1 储层孔隙类型（图版314～343）本区孔隙按成因分为三大类：即原生孔隙、次生孔隙、微裂缝等。
4.1.1 原生孔隙：包括原生粒间孔、部分粒内孔及微孔隙原生粒间孔隙：由于长期的压实作用及成岩致密化过程，保存的原生粒间孔隙已较少，一般小于2.5%，平均不足1%。
榆林地区山2储层较发育，最高可达9%。
孔径200～300μm左右，形态较简单，以三角形、四边形及多边形为主。
原生粒内孔：主要存在于燧石或粉砂岩岩屑中，并在成岩过程中有溶蚀扩大的现象，形态不规则，大小5～20μm左右，面孔率较低，一般不高于0.5%。
微孔：指存在于粘土杂基微粒之间的孔隙，孔径一般小于0.5μm，是该区主要的储集空间之一，对孔隙度的贡献，均在60%～70%以上，部分层段甚至达到90%以上。
4.1.2 次生孔隙：次生孔隙类型较多，有岩屑溶孔、长石溶孔、长石铸模孔、杂基溶孔、高岭石晶间孔等。
长石溶孔及铸模孔：在深埋酸性介质条件下，长石等铝硅酸盐矿物由于介质条件的变化，变为不稳定矿物，常形成梳状、蜂窝状孔隙，部分呈铸模孔，苏里格地区及南部陕99井区此类孔隙较常见。
其面孔率最高可达2.5%（榆16井，1987m），孔径最大可达1000～5000μm，大小不均。
岩屑溶孔：多见于中酸性喷发岩、片岩、部分粉砂岩岩屑及少量片麻岩岩屑，是本区最常见的一类储集空间，溶孔中残余有大量粘土矿物，并有析出的自形石英等。
最高面孔率可达4%，形态不规则状，孔径大小不等，大者可达300～3000μm，小者仅数微米至十几微米，平均50～300μm。
杂基溶孔：松散堆积在孔隙中的杂基如火山灰等长期在酸性介质条件下发生溶蚀，此类孔隙是该区储层中较常见的孔隙，其孔径一般在数微米至200μm之间，形态不规则，常残余有杂基，面孔率最高可达5%，平均1.5%。
高岭石晶间孔：岩屑蚀变成因高岭石结晶差，晶间孔少，不足高岭石含量的1/10，孔径＜1μm；孔隙沉淀成因的高岭石结晶良好，孔径较大，可达5～20μm，其面孔率约占高岭石总量的1/2～1/4，其面孔率最高可达2.8%。
成岩作用甜点储层分布规律
成岩作用是指在地质历史长时间的作用下，原本不具有储集和流动能力的岩石，在热、压、化学作用下形成了能够储集并流动石油和天然气的岩石。
在研究油气田的勘探和开发中，了解成岩作用的分布规律对确定储层的分布具有重要意义。
一般来说，成岩作用产生的储层分布有以下几种规律：
1. 地层深度越浅，成岩作用越弱，储层分布越广泛。
在较浅的地层，地质作用相对较弱，成岩作用的程度也相对较轻，所以储层分布相对较广泛。
2. 成岩作用的强度和储层的形成与分布与沉积环境有关。
沉积环境中的沉积物质质量不同，产生的储层质量也有所不同。
比如，大型河流沉积环境中形成的储层质量更好，沉积物质量也更高。
3. 不同种类岩石的成岩作用和储层分布也有所不同。
比如，砂岩是一种比较容易形成储层的岩石，因为其孔隙结构比较复杂，容易被油气填充。
而泥岩则不太容易形成储层，因为其孔隙度较小，且多数孔隙被黏土和有机质填充。
总的来说，成岩作用的强度、沉积环境、岩石种类等因素都会影响储层的分布规律。
了解这些规律可以帮助我们更好地进行油气勘探和开发。
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1781 储层岩石孔隙和类型组成岩石的颗粒彼此之间没有被胶结物或固态物质填充的地方称为空隙，所有的岩石都有一定的空隙，只是岩石不同，其空隙大小发育程度和形状各异而已，空隙的分类是根据几何尺寸亦或现状，大体可以划分为孔隙（常指砂岩）、裂缝与空洞（常指碳酸盐岩）等，由于空隙的存在较普遍，所以常将空隙统称为孔隙[1]。
岩石中的孔隙作为石油在其中存储和流动的载体，所以孔隙形状、大小、连通状况及发育程度会直接影响石油的存储数量和运移能力。
目前石油行业标准针对孔隙进行分类，该标准的划分原则是：根据储集层的岩石类型划分为碎屑岩孔隙、非常规储集岩孔隙和碳酸盐岩孔隙类型。
1.1 碎屑岩孔隙类型粒间孔是指碎屑岩中的颗粒之间的孔隙，按照碎屑岩中填充杂质和胶结物的数量可进一步划分为原生、剩余和溶蚀粒间孔。
（1）原生粒间孔是指孔隙中存有微量填充物或者不存在填充物，孔隙的形态与分布均匀，大致能反应沉积时期的粒间孔隙的原始状态。
（2）剩余粒间孔只是由于碎屑颗粒被压实发生形变和粒间孔隙中存在填充物而使孔隙变小。
（3）溶蚀粒间孔是指岩石颗粒被溶蚀作用侵蚀而形成的。
其包括长条形溶蚀粒间孔、港湾形溶蚀粒间孔和大溶孔等。
粒内孔属于碎屑岩颗粒自身内部孔隙，这种孔隙类型比较少，大多属于不连通或者孤立的，所以对油气的聚集作用微弱。
填隙物内孔分布较普遍，在碎屑岩储层中都会存在，但是含量不同，这种内孔大都属于小孔隙，由于晶粒大小的不同，其所包括的孔隙又有相对的大小分别。
1.2 碳酸盐岩孔隙类型该孔隙类型常根据孔隙的成因或者结构特征等进行分类，主要分为孔隙和裂缝两大类。
（1）孔隙主要可以分为粒间孔、生物孔、晶间孔、溶孔和鸟眼孔等。
（2）裂缝根据成因可分为构造裂缝和非构造裂缝两种。
①构造裂缝是由于构造应力大于岩石的弹性限度，从而岩石发生裂变而形成的一种裂缝形式，该裂缝主要特点是边缘处平直，方向性较明显、延伸较远、易成组的出现。
由于构造运动而形成的错综复杂的裂缝相互交织，形成了碳酸盐岩储层的重要存储空间与油气的运移通道，该裂缝常发育在特定的岩层之中，裂缝的发育程度与岩石的岩性紧密相关，岩性脆就易形成裂缝，所以构造裂缝常在白云岩中最为发育，石灰岩次之，泥灰岩最差。
储层孔隙结构前言孔隙结构是指岩石内的孔隙和喉道类型，大小，分布以及相互联通关系。
孔隙为岩石颗粒包围着的较大空间，喉道为两个较大孔隙空间之间的连通部分。
孔隙是流体存在于岩石的基本储集空间，而喉道则是控制流体在岩石中渗流的重要的通道。
流体在自然界复杂的孔隙系统中流动时，都要经历一系列交替着的孔隙和喉道。
无论是油气在二次运移过程中油气驱替孔隙介质中所充满的水时，还是在开采过程中油气从孔隙介质中被驱替出来时，都受流动通道中最小断面（即喉道直径）所控制。
所以研究储层孔隙结构，对油气田的开采，开发都具有重大意义。
1.储层岩石的孔隙及其类型岩石颗粒间未被胶结物质或其他固体物质占据的空间统称为空隙。
地球上没有空隙的岩石是不存在的，只是不同岩石的孔隙大小，形状和发育程度不同而已；除砂岩颗粒间存在空隙外，碳酸盐岩中可溶成分受地下水溶蚀后形成空隙；火成岩由于成岩时气体占据而形成孔隙；各种岩石在地应力，构造应力及地质作用后产生裂缝（微裂缝）形成另一类形式的孔隙。
空隙按照几何尺寸大小或现状可分为孔隙（一般指砂岩），空洞（一般指碳酸盐），和裂缝。
由于孔隙是最普遍的形式，所以常笼统地将空隙统称为孔隙。
岩石颗粒间未被胶结物质充满或未被固体物质占据的空间统称为孔隙。
所谓的胶结是指将沉积物压在一起的过程中，受压力的作用，岩石的一些矿物慢慢溶解在水里，于是含有矿物的水溶液就会渗入沉积物颗粒间的孔隙中。
当含有矿物的水溶液中的矿物结晶时，沉积物颗粒被晶体粘在一起就叫做胶结。
胶结物就是指成岩期在岩石颗粒之间起粘连作用的化学沉淀物。
根据不同研究目的，孔隙分类方案也有所不同。
归纳起来大体有三种分类方案：（1）按孔隙成因的分类，将孔隙分为原生，次生两大类，每一类型又进一步细分为若干次一级类型；（2）按孔隙产状分类（所谓产状是指岩石结构面的空间几何形态，包括走向，倾向和倾角三个要素），如将碎屑岩孔隙分为粒间孔隙，粒内孔隙，微孔隙；（3）按孔隙大小分类，将孔隙分为超毛细管孔隙，毛细管孔隙和微毛细管孔隙等。
按成因分，砂岩中存在四种基本孔隙类型：粒间孔隙、溶蚀孔隙、微孔隙和裂隙。
前三种类型与岩石结构有关，裂隙则可与其他孔隙共生。
（1）粒间孔隙岩石为颗粒支撑或杂基支撑，含少量胶结物。
由颗粒围成的孔隙称为粒间孔隙。
该类孔隙是砂岩中最常见、最普遍的孔隙。
砂粒的粒度、分选、球度、接触方位、填充方式和压实程度决定粒间孔隙的大小和形态。
这类孔隙的分布与沉积环境有直接关系，又经成岩后生作用而发生变化。
以粒间孔隙为主的砂岩储层，孔隙大、吼道粗、连通性好，具有较好的储渗性能。
（2）杂基内微孔隙杂基内微孔隙主要指杂基沉积物在风化时收缩形成的孔隙及粘土矿物重结晶的晶间孔隙。
高岭石、绿泥石、云母及碳酸盐泥杂基均有此类孔隙。
杂基内微孔隙极为细小，一般小于0.2μm，在高倍显微镜下才能清晰辨别。
该种孔隙总量虽然很多，有时能占到岩石孔隙的50%以上，但渗透能力极差。
杂基内微孔隙几乎在所有的岩石中都有分布。
（3）矿物解理缝和岩屑内粒间微孔该类孔隙是指解理发育的矿物的解理缝隙和岩屑内的粒间微孔。
孔隙宽度小于0.1μm，此类孔隙的储渗性比杂基微孔隙还差。
这些孔隙多为无小孔隙。
（4）纹理及层理缝在具有层理和纹理构造的砂岩中，由于不同砂层的岩性或颗粒排列方位的差异，沿纹理或层理常有微缝隙。
该类孔隙的特点是使岩石的渗透性具有方向性。
（5）溶蚀孔隙溶蚀孔隙是由岩石中的碳酸盐、硫酸盐、长石或其他可溶性成分溶蚀后形成的孔隙，有以下几种类型：①溶孔，不受颗粒边界限制，边缘呈港湾状，形状不规则，有时很大，甚至比邻近的颗粒大得多。
②铸模孔，是由易溶矿物颗粒完全溶蚀形成的孔。
③颗粒内溶蚀孔和胶结物内溶蚀孔，该类溶孔是岩石颗粒被部分溶解和胶结物被部分溶解后形成的孔隙。
（6）晶体次生晶间孔该类孔隙主要指石英结晶次生加大充填原生孔隙后的残留孔隙。
石英次生加大后明显降低孔隙空间，使空隙变小，吼道变窄，并且造成岩石的渗透能力下降。
（7）裂隙在砂岩储层中，由于地应力作用而形成的微裂缝。
