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致密砂岩油藏绿泥石胶结特征及其对储集性能的影响——以鄂尔多斯盆地延长组长6油藏为例仵洁【摘要】本文通过孔渗、压汞分析、薄片鉴定及扫描电镜等分析手段,对鄂尔多斯盆地七里村油田延长组长6油藏储层砂岩进行了系统分析。
研究表明,绿泥石黏土膜是最重要的成岩特征之一,该类型的胶结可形成于早成岩期初期并持续到中成岩期A期。
其沉淀受多因素控制,早期主要受沉积环境和物源条件影响。
研究区三角洲前缘水下分流河道砂体在沉积过程中带来了丰富的铁、镁等物质,为早期绿泥石黏土膜在碱性环境中的沉淀提供了物质条件。
随着砂岩埋深增加及温度升高,蒙脱石及高岭石等开始向绿泥石转化。
到中成岩后期碱性成岩环境中,由于富铁、镁碎屑颗粒的溶蚀,铁及镁离子进入孔隙流体。
当其达到过饱和时即从孔隙流体中析出,形成分散状分布的绿泥石晶体。
自生绿泥石黏土膜发育样品具有较高的孔渗条件,对储层物性有较大的改善作用,主要体现在保护粒间孔隙以及有利于形成较好的孔喉结构。
【期刊名称】《非常规油气》【年(卷),期】2017(004)002【总页数】9页(P48-55,39)【关键词】绿泥石胶结物;成岩作用;延长组;七里村油田;鄂尔多斯盆地【作者】仵洁【作者单位】[1]西安石油大学石油工程学院,陕西西安710065;[2]陕西延长石油国际勘探开发工程有限公司,陕西西安710075【正文语种】中文【中图分类】P618绿泥石胶结物常见于三角洲及浅海相砂岩地层，是砂岩储集层在碱性成岩环境中发育的重要成岩矿物之一，也是目前对其认识较少的自生矿物之一。
其形成及演化受物质来源、孔隙流体、早期黏土矿物性质，以及系统的封闭性与开放性等多因素控制[1]。
在早成岩阶段早期(～20℃)到晚成岩阶段中后期均见发育，发育深度可达6000 m以上[2-4]。
绿泥石胶结物的发育，特别是绿泥石黏土膜的发育对储层物性的建设性作用已受到国内外学者的广泛关注[5-7]。
大量研究发现，含高异常孔隙度的储层往往与绿泥石黏土膜有关[8]，特别是致密砂岩储层中“甜点”区的发育与绿泥石胶结物发育紧密相关[4,9]。
影响碎屑岩储层储集物性的主要因素（一）沉积作用对储层物性的影响沉积作用对碎屑岩的矿物成分、结构、粒度、分选、磨圆、填集的杂基含量等方面都起着明显的控制作用。
而这些因素对储层物性都有不同程度的影响。
1碎屑岩的矿物成分碎屑岩的矿物成分以石英和长石为主，它们对储层物性的影响不同。
一般说来，石英砂岩比长石砂岩储集物性好。
这主要是因为：①长石的亲水性和亲油性比石英强，当被油或水润湿时，长石表面所形成的液体薄膜比石英表面厚，在一般情况下这些液体薄膜不能移动。
这样，它在一定程度上减少了孔隙的流动截面积，导致渗透率变小。
②长石和石英的抗风化能力不同。
石英抗风化能力强，颗粒表面光滑，油气容易通过；长石不耐风化，颗粒表面常有次生高岭土和绢云母，它们一方面对油气有吸附作用，另一方面吸水膨胀堵塞原来的孔隙和喉道。
因此，长石砂岩比石英砂岩储集物性差。
这里需要说明的是：以上所说的是在一般情况下长石碎屑对碎屑岩储层物性的影响，但切不可简单地认为凡是长石砂岩的物性都不如石英砂岩。
在实际工作中，应结合我国陆相盆地的沉积特征进行具体分析。
实际上，我国某些油田长石-石英砂岩或长石砂岩的储集物性是相当好的，甚至比海相石英砂岩还好，这主要是因为长石未经较深的风化所致。
2岩石的结构碎屑岩沉积时所形成的粒间孔隙的大小、形态和发育程度主要受碎屑岩的结构（粒径、分选、磨圆和填集程度等）的影响。
在假定碎屑岩的碎屑颗粒为等大球体的前提下，那么碎屑岩的孔隙度值只和球体的排列方式有关，而与球体的大小无关。
其绝对孔隙度（Фt）可用公式表示如下：理想球体紧密排列的端元形式有两种（图）：a表示立方体排列，堆积最疏松，孔隙度最大，其理论孔隙度为47.6%，孔径大，渗透率也大。
b表示菱面体排列。
排列最紧密，孔隙度小，其理论孔隙度为25.9%，孔径小，渗透率低。
所以理论上的孔隙度介于46.7%-25.9%之间。
这种理想情况在自然界是不存在的。
自然界的实际情况比这种理想情况要复杂得多。
黏土矿物与页岩气赵杏媛;何东博【摘要】黏土矿物与页岩气有密切关系。
黏土矿物的吸附作用影响有机质的富集，有机质向烃转化过程中黏土矿物起催化作用；黏土矿物的种类影响吸附态页岩气的分布。
蒙皂石向伊利石转化过程中，蒙皂石单位构造高度（d0）减小引起构造塌陷，会在泥页岩中产生微裂缝，为页岩气提供储集空间和运移通道，黏土矿物转化过程中层间水的析出为页岩气的运聚提供载体。
在中国含油气盆地黏土矿物纵向分布的6种基本模式中，正常转化型Ⅰa亚型黏土矿物纵向转化阶段与有机质热演化阶段、压实阶段有良好的对应关系，如渤海湾、北部湾和苏北等盆地大部分凹陷的古近系和松辽及二连等盆地大部分凹陷的白垩系，有利于页岩气的生成和富集。
同时，还可预测在正常转化型Ⅰa亚型分布区各黏土转化阶段页岩气的主要赋存状态。
%Clay minerals are closely related to shale gas. Absorption of clay minerals highly affects the enrichment of organic matters and clay minerals act as catalyst in conversion process of organic matter into hydrocarbon. Types of clay minerals affect the distribution of ab- sorbed shale gas. In conversion process of smectite into illite, reduction of unit structural height (do) of smectite causes structural subsid- ence and micro-fractures in the shale, which can provide migration path and accumulation space for shale gas. Meanwhile, precipitated in- terlayer water molecules serve as carrier for shale gas migration and accumulation. Among six basic modes of vertical distribution of clay minerals in petroliferous basins in China, the vertical conversion stage of normal conversion Ia subtype clay minerals has a good correlation with the organic matter evolution stageand the compaction stage, such as the Paleogene strata of most of depressions in Bohai Bay, Beibu- wan and Subei basins and the Cretaceous strata of most of depressions in Songliao and Erlian basins, which are all favorable for generation and enrichment of shale gas. Meanwhile, the major enriched status of shale gas in each conversion stage of clay minerals in the range of Ia subtype distribution can be predicted.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2012(033)006【总页数】5页(P643-647)【关键词】黏土矿物;蒙皂石构造塌陷;黏土矿物转化;页岩气分布【作者】赵杏媛;何东博【作者单位】中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油勘探开发研究院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE122.2黏土矿物是构成岩石和土壤细粒部分（＜2 μm）的主要成分，是细分散、含水层状构造和层链状构造硅酸盐矿物及含水非晶质硅酸盐矿物的总称。
东营凹陷现河地区粘土矿物对储层的影响【摘要】通过扫描电镜等技术，确定了东营凹陷现河地区储层粘土矿物主要为高岭石、绿泥石、伊利石和伊/蒙间层(I/S)。
粘土矿物的成岩作用和粘土矿物的固有特性影响了储层的物性。
不同粘土矿物对储层的潜在影响机理不同。
高岭石主要引起流速敏感性损害；伊利石主要为微粒运移引起速敏损害和微孔道吸水引起水锁损害；绿泥石主要对储层的潜在损害为强酸敏感；伊/蒙间层类对储层的潜在损害为水敏、水锁、速敏。
【关键词】东营凹陷；粘土矿物；储层粘土矿物广泛分布于沉积岩中,由于其特有的物理化学性能，在碎屑岩储层中由它引起的储层伤害约占整个油气层损害的70%。
在开发过程中，碎屑岩储层中的粘土矿物制约了该区油藏的有效开发。
王占国[1]利用异常高压原理对现河地区物性进行了研究，但未能将粘土矿物与储层物性相结合。
李海燕、彭仕宓、黄述旺等[2]研究了低渗透储层岩石学和成岩作用。
温小明[3]运用室内试验和开放流动试验技术,对岩矿和孔渗特征、流体性质、敏感性和注入水等进行了储层伤害分析。
高淑梅、范绍雷[4]研究了粘土矿物对储层储集条件和渗流能力的影响,并进行了储层评价和油层伤害研究，但是对于粘土矿物对储层的影响机理没有提及。
伏万军[5]根据粘土矿物X射线衍射分析,结合电镜扫描等资料分析研究,得出了粘土矿物的含量、成分、产状的变化关系，但未能研究粘土矿物对储层的影响。
粘土矿物在东营凹陷现河地区的粘土矿物对储层影响研究相对较少，没有得到足够重视，因此此课题将对现河地区的油气开发具有理论指导意义。
1.地质概况现河地区位于东营凹陷中央隆起带，是一个四面临洼、东窄西宽的二级构造带，南北宽为8~14km，东西长约为50km，面积约为500km2[6]。
研究区发育湖泊相，洪水浊积扇，滑塌浊积扇，三角洲和滩坝等沉积相类型，岩性油藏丰富。
为了更精确的预测现河地区的油气分布及储层性能，现对现河地区粘土矿物进行研究分析。
2.粘土矿物类型根据扫描电镜显示，该区粘土矿物主要为高岭石、伊利石、绿泥石、伊利石一蒙皂石混层。
粘土矿物在地质、环境、材料科学领域中的应用随着人类对粘土矿物研究的日益深入以及粘土矿物在各领域中的应用日益加深，粘土矿物的独特性质正越来越受到人们的关注。
粘土矿物分布的广泛性、特有的物理、化学、晶体结构的性质及其形成机理的独特性，决定了它在地质、环境、材料科学领域应用中的重要意义。
1.粘土矿物的结构特征概述粘土矿物是颗粒细小（<0.1mm）的含水层状结构硅酸盐矿物，其结构单元层是由si-o四面体片与Al-o八面体片按不同的规律连结起来而构成，按其连结方式的不同把粘土矿物分为1:1和2:1两种结构类型，前者如高岭石，后者如蒙脱石、伊利石、凹凸棒石等。
粘土矿物结构单元层内部因发生离子的类质同象置换，比如四面体中Si离子被Ai离子置换，八面体中Ai离子被Fe、Mg离子置换，从而使其单元层表面具有电性。
此外，粘土矿物颗粒细小，比表面积大，因而，粘土矿物会表现吸附性、离子交换性、胶体性、分散性和催化性，这些特征在地质、环境、材料科学领域中具有十分重要的意义。
在粘土矿物中，硅、铝、氧是其中最主要的元素。
在这些粘土矿物中，硅和氧结合生成硅氧四面体，铝和氧结合生成铝氧八面体，其中硅氧四面体分布在同一个平面内，彼此以三个角顶相连，从而形成二维延展的网层即四面体片。
同样，铝氧八面体共用边角形成了八面体片。
这些铝氧四面体片和硅氧八面体片又共用氧原子，将不同的片结合在一起，形成层状结构。
粘土矿物除少数为非晶质外，大多是是由按四面体配位阳离子(Si4+、Al3+、Fe3+)和按八面体配位阳离子（Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+）组成层状或链状的硅酸盐化合物。
层状硅酸盐的基本结构单元是硅氧四面体层或水镁石层或三水铝石八面体层。
粘土矿物可分为高岭石类、蒙脱石类和云母类等。
高岭石为1:1型结构，基本式为Si4Ai4O10（OH）8，个单元层间距小，小分子或阳离子很少有机会进入层际空隙中，故层际通常不发生离子交换，而是在粘土的表面和边、角发生。
粘土矿物成因及对砂岩储集性能的影响"伏万军（中国海洋石油南海西部石油公司研究院，广东湛江524057）摘要粘土矿物是影响砂岩储集性能的重要因素。
结合实例讨论了粘土矿物成因、绝对含量、成分、产状及晶体形态等与砂岩储集性能的关系。
研究表明，粘土矿物对砂岩储集性能的影响程度与砂岩本身的成熟度有关。
当砂岩成熟度高时，随粘土矿物绝对含量的增加，其储集性能降低，尤其是渗透率降低；但高成熟度砂岩随高岭石和充填状粘土矿物含量增高，物性相对变好。
当砂岩的结构和成分成熟度比较低时，粘土矿物对其储集物性影响较小，而主要与岩石本身的成分和结构有关。
研究还表明，不同形态的伊利石对砂岩的物性影响也不同，片状伊利石有利于改善储层物性，而纤维状和发丝状伊利石增多会使砂岩储集物性降低或变为非储层。
关键词粘土矿物储集性能成熟度晶体形态作者简介伏万军，男，1966年生，硕士，现为南海西部石油公司研究院工程师，主要从事地层及沉积相研究工作。
砂岩中的粘土矿物是影响其储集性能的一个重要因素。
本文在研究塔里木和陕甘宁盆地砂岩储层及其粘土矿物的基础上，就粘土矿物成因、含量、成分、组合类型、产状等对砂岩储集性能的影响进行讨论。
1砂岩中粘土矿物的成因沉积岩中的粘土矿物按其成因可分为两类：与陆源碎屑颗粒一起沉积的陆源碎屑粘土矿物和在成岩过程中形成的自生粘土矿物。
研究表明，陆源碎屑粘土矿物的类型、成分及分布主要取决于古气候、物源和沉积环境，而自生粘土矿物的形成主要受成岩流体酸碱度的控制。
!"!陆源碎屑粘土矿物的成因砂岩储层中的碎屑粘土矿物以伊利石和高岭石为主，蒙脱石和绿泥石偶见。
（1）碎屑伊利石塔里木盆地东河塘白垩系、第三系，塔中地区侏罗系及其以上地层，满加尔坳陷东部和塔中1井新、老第三系中均含一定数量的碎屑伊利石。
陕甘宁盆地东部洲4井太原组和山西组中也含有一定数量的碎屑伊利石。
伊利石是在气温稍低的条件下，由长石、云母等铝硅酸盐矿物经风化脱钾而成，是地层土壤中分布最多的粘土矿物。
西峰油田长8储层黏土矿物对储层物性的影响宋婷;徐波;康万东;张鑫君【摘要】西峰油田的主力生产层长8储层为低孔、低渗非均质性砂岩储层,储层填隙物中黏土含量较高,对储层物性具有较大影响.西峰油田D区8口井的岩样分析结果显示,黏土矿物主要为伊利石、绿泥石、高岭石及伊蒙混层矿物.伊利石主要以孔隙桥接式产出;绿泥石主要以孔隙衬里状产出;高岭石充填于砂岩的粒间孔隙中,主要以分散质点式存在;伊蒙混层矿物多发育在绿泥石晶体表面,以孔隙充填和交代碎屑颗粒形式存在.伊利石及伊蒙混层的含量与孔隙度和渗透率呈负相关;绿泥石含量与孔隙度和渗透率呈正相关,尤其对岩石孔隙性具有积极影响;高岭石与孔隙度和渗透率呈负相关,但其相关性较弱.【期刊名称】《重庆科技学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(021)001【总页数】5页(P16-20)【关键词】西峰油田;长8储层;填隙物;黏土矿物;储层物性【作者】宋婷;徐波;康万东;张鑫君【作者单位】西安石油大学石油工程学院,陕西省油气田特种增产技术重点实验室,西安 710065;西安石油大学石油工程学院,陕西省油气田特种增产技术重点实验室,西安 710065;西安石油大学石油工程学院,陕西省油气田特种增产技术重点实验室,西安 710065;西安石油大学石油工程学院,陕西省油气田特种增产技术重点实验室,西安 710065【正文语种】中文【中图分类】TE132西峰油田位于鄂尔多斯盆地西南部，主力生产层为三叠系长8油层组。
长8储层属于低孔、低渗储层，非均质性较强。
储层岩石的孔隙直径小，孔隙分选性不好，孔喉配置较差。
孔隙度平均值为10.5%，渗透率平均值为2.72×10-3 μm2。
储层填隙物中黏土含量较高，约占碎屑组分的15%～30%，平均18.9%。
填隙物是影响储层物性的主要因素之一。
本次研究主要根据X射线衍射和扫描电镜分析结果，分析长8储层黏土矿物的成分、含量和产状及其与孔隙度、渗透率的关系。
渤海湾北部底质沉积物中黏土矿物组成与物源研究韩宗珠;张军强;邹昊;衣伟虹;李敏【期刊名称】《中国海洋大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(041)011【摘要】采用X射线衍射物相分析,对渤海湾北部166个表层沉积物样品和A435柱状样中的23个沉积物样品的主要黏土矿物含量组成进行分析.研究结果表明:渤海湾表层沉积物黏土矿物中伊利石(53.0％)含量最高,其次为蒙脱石(27.9％)、绿泥石(9.9％)和高岭石(9.2％),黏土矿物组合为伊利石-蒙脱石-绿泥石-高岭石型.渤海湾北部表层沉积物可分成3个沉积区,分别代表不同的沉积物来源:北部沿岸为滦河-海河物源区;中部和东部为黄河-海河物源区;西部沿岸为海河物源区.渤海湾北部表层沉积物黏土矿物分布和组合特征显示了渤海湾环流对海河、黄河和滦河来源物质的搬运和扩散作用.A435柱状样各黏土矿物含量在100 cm以上层段具有很大的波动性,推测主要为黄河在1048-1128年和1128-1855年的改道事件的影响.%The clay minerals of 166 surface sediments and 23 sediments of sediment core A435 from the northern part of the Bohai bay were analyzed with the X-ray diffraction method. The results showed that Illite, averaging 53. 0%, was the dominant clay mineral in the surface sediments of the northern part of the Bohai bay, followed in concentration by smectite (27. 9%), chlorite (9. 9%) and kaolinite (9. 2%). The illite-smectite-chlorite-kaolinite type was the main clay mineral assemblage of the surface sediments. The surface sediments could be divided into three sedimentary provinces; the northern coastwise from Lu-anhe river and Haihe river, the middle region from theYellow river and Haihe river and the other area from the Haihe river. The assemblage and distribution of the clay mineral in surface sediments of the northern Bohai bay were influenced by the source of the rivers and transports of the current. In the sediment core A435, the assemblage of clay mineral varied greatly above the layer of 100 cm. That's may be caused by the migration of the Yellow River, which discharged into the Bohai from 1048 to 1128 AD and emptied into the South Yellow Sea from 1128 to 1855 AD.【总页数】8页(P95-102)【作者】韩宗珠;张军强;邹昊;衣伟虹;李敏【作者单位】中国海洋大学海洋地球科学学院,海底科学与探测技术教育部重点实验室,山东青岛266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,海底科学与探测技术教育部重点实验室,山东青岛266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,海底科学与探测技术教育部重点实验室,山东青岛266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,海底科学与探测技术教育部重点实验室,山东青岛266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,海底科学与探测技术教育部重点实验室,山东青岛266100【正文语种】中文【中图分类】P512.2【相关文献】1.渤海湾北部沉积物重矿物特征及物源分析 [J], 韩宗珠;衣伟虹;李敏;张军强;邹昊2.北部湾东部海域表层沉积物稀土元素组成及物源指示意义 [J], 窦衍光;李军;李炎3.南海北部陆架海域表层沉积物黏土矿物分布特征及物源分析 [J], 田成静;钟和贤;徐子英;李波;李顺;赵利;陈弘4.渤海湾西岸QG01钻孔沉积物黏土矿物分布及古气候替代指标研究 [J], 刘大为;张可欣;裴艳东;王永明;胡克;赵雪5.渤海西部表层沉积物中黏土矿物分布特征及物源指示 [J], 虞义勇;王永红;李日辉;孟祥君;王燕;窦振亚;张剑;胡睿因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
粘土矿物的转化及对页岩储层的影响仙永凯（成都理工大学能源学院，成都，610059）摘要：在页岩储层中粘土矿物是其重要的矿物成分，所以对粘土矿物的研究也是页岩储层研究的重要组成部分。
本文通过对五峰组-龙马溪组页岩全岩X衍射、粘土X衍射对泥页岩中的矿物组分定量分析有清楚的认识，通过氮气吸附实验确定了页岩的比表面积大小，通过普通扫描电镜和氫离子抛光扫描电镜可以观察到粘土矿物转化形成的孔隙。
在前人对粘土矿物转化研究的基础上，本文重点探讨总结了页岩储层中高岭石、长石、蒙脱石向伊利石以及绿泥石转化的过程。
在粘土转化的基础上，又重点突出在粘土矿物对页岩中吸附能力的大小的研究，以及粘土矿物对孔隙度的影响。
通过扫描电镜的观察粘土矿物转化后形成的微孔和纳米孔可以分为四种，即：中间层，间粒，粘土和与有机物接触的裂缝，微裂纹。
再者虽然粘土矿物对于孔隙度的改善作用非常有限，但是粘土矿物能够提供较多的比表面积。
关键词：储层；粘土矿物；页岩；比表面积中图分类号：P618,130文献标识码：A文章编号：1006-0995（2019）02-0244-04DOI:10.3969/j.issn.l006-0995.2019.02.013目前页岩气在美国和中国都得到成功开发,2009年美国页岩气产量接近1000xio8m3,超过我国常规天然气的年产量％2013年，美国页岩气产量达3100xio'n?,致使美国能源消费结构和能源政策发生重大的变化叫在五峰组-龙马溪组目前开采的优质页岩储层中，粘土矿物的含量多达35%~55%。
粘土矿物是沉积盆地中广泛存在的颗粒直径小于0.01mm,含水铝硅酸盐矿物的总称冈。
粘土矿物转化是泥页岩中重要的成岩作用类型，是粘土矿物本身性质和成岩环境共同作用的结果。
彭水地区优质页岩储层中粘土矿物以伊利石、伊/蒙混层和绿泥石为主。
通过对文献的调研可知，在泥页岩成岩的过程中，粘土矿物会发生相互的转化，主要以粘土矿物向伊利石转化和绿泥石转化为主。
粘土矿物分析在储层潜在敏感性评价中的应用一、粘土矿物类型粘土矿物(clay minerals)是粘土和粘土岩中晶体一般小于2微米，主要是含水的铝、铁和镁的层状结构硅酸盐矿物。
有的在其成分中还有某些碱金属或碱土金属存在。
粘土矿物包括高岭石族矿物、蒙皂石、蛭石、粘土级云母、伊利石、海绿石、绿泥石和膨胀绿泥石以及有关的混层结构矿物，此外还包括具过渡性的层链状结构的坡缕石（凹凸棒石）和海泡石以及非晶质的水铝英石。
除水铝英石外均属层状或层链状结构硅酸盐，因此粘土矿物可按层状结构硅酸盐矿物的分类来划分。
粘土矿物按成因可分为他生粘土矿物和自生粘土矿物两类，他生粘土矿物主要是来自沉积物源区的陆源矿物，矿物成分与母源区岩石类型关系密切；自生粘土矿物为储层在特定成岩阶段化学反应析出的矿物，如自生绿泥石、自生高岭石等。
不同成因粘土矿物通常具有不同的矿物组合、产状、晶形和分布规律等特征。
粘土矿物的粒度细小，其大小和形态需用电子显微镜才能测定。
多数粘土矿物如伊利石等呈鳞片状，结晶良好的高岭石则呈完整的假六方片状。
少数粘土矿物呈管状（埃洛石）或纤维状（坡缕石和海泡石）。
晶体结构与晶体化学特点决定了它们的如下一些性质。
①离子交换性。
具有吸着某些阳离子和阴离子并保持于交换状态的特性。
一般交换性阳离子是Ca2+、Mg2+、H+、K+、(NH4)+、Na+，常见的交换性阴离子是(SO4)2-、CI-、(PO4)3-、(NO3)-。
产生阳离子交换性的原因是破键和晶格内类质同象置换引起的不饱和电荷需要通过吸附阳离子而取得平衡。
阴离子交换则是晶格外露羟基离子的交代作用。
②粘土-水系统特点。
粘土矿物中的水以吸附水、层间水和结构水的形式存在。
结构水只有在高温下结构破坏时才失去，但是吸附水、层间水以及海泡石结构孔洞中的沸石水都是低温水，经低温（100～150℃）加热后就可脱出，同时象蒙皂石族矿物失水后还可以复水，这是一个重要的特点。
粘土矿物与水的作用所产生的膨胀性、分散和凝聚性、粘性、触变性和可塑性等特点在工业上得到广泛应用。
•研究成果•矿物岩石地球化学通报Bulletin of Mineralogy , Petrology and GeochemistryVol. 38 No. 1 , Jan.,2019黏土矿物含量对CO2地质埋存体盖层封闭性的影响马鑫"2 ,杨国栋'** ,喻英4 ,李旭峰・2 ,刘小天'收稿编号:2018-056,2018-04-04 收到,2018-05-30 改回基金项目：国家自然科学基金项目(41702284, 41602272)；中国地质调查局项目(DD20160307)；中国清洁发展机制基金项目(2014088)第一作者简介：马鑫(1986-)，男，工程师，研究方向：二氧化碳地质储存与利用技术.E-mail ：maxinchegs@ .*通信作者简介：杨国栋( 1986-),男，博士，讲师.研究方向：二氧化碳地质储存与资源化利用，以及土壤与地下水污染修复.E-mail ：ygdguodong@ .1•中国地质调查局水文地质环境地质调査中心，河北保定071051 ；2.中国地质调查局二氧化碳地质储存重点实验室，河北 保定071051；3.武汉科技大学 资源与环境工程学院，武汉430081 ；4.中国地质大学（武汉）环境学院，武汉430074； 5.中国地质大学（北京）水资源与环境学院，北京100083摘 要：为了解C02地质储存过程中黏土矿物含量对盖层封闭性的影响，本文以鄂尔多斯盆地三叠系和尚沟组泥岩盖层为研 究对象，利用TOUGHREACT 软件研究了不同黏土矿物含量、储层厚度对盖层封闭性的影响。
研究表明，当盖层黏土矿物含量达到50%时，渗透率最大可减降低36%,有效封存厚度可达70 m ；当黏土矿物含量减少至10%时，盖层自封闭性大幅降低，有 效封存厚度为4叫且盖层中的蒙脱石也由沉淀转化为溶解。
黏土矿物含量越高，盖层封闭性越强，有效封存厚度越大。
储层厚度对盖层封闭性有直接影响，当储层厚度大于盖层有效封存厚度时，则会发生泄漏；当储层厚度达到100 m 时，CO?将在125年后穿透黏土矿物含量为50%的盖层。
134储层的油水饱和度分析数据作为油田储量计算的一项重要参数，其准确性会在一定程度上影响人们对储层含油性的认识，并最终影响到区块储量计算及开发设计等工作，因此实验室一般都严格按照GB/T 29172—2012岩心分析方法的要求开展饱和度分析工作，其中以蒸馏抽提法为最经典的常规饱和度分析方法，但在实际工作中却发现在本油田80井区储层含油性判定上，依据蒸馏抽提法测得的储层含水饱和度偏高，造成对储层含油性的认识和判断与现场试油结果存在较大差别，这表明对该类储层而言采用常规饱和度分析方法所得的分析数据存在着问题。
在对80井区的地质化验资料进行仔细整理分析的基础上，发现80井区储层与本油田其他储层相比其黏土矿物含量要高出许多，再进一步对蒸馏抽提法饱和度分析过程各环节进行仔细分析后发现：造成水饱和度分析数据偏高的主要原因是由于该储层中黏土矿物受到较高的抽提温度的作用而脱水，造成所计量出的岩样抽出水量增高，进而使得计算出的岩样含水饱和度数据偏高。
1 水饱和度测定值偏高原因分析黏土矿物是一种复杂的无机盐，组成黏土的元素有：硅、铝、氢，其主要化学成分是含水的铝硅酸盐，其具有含水的特性，在最为常见的黏土矿物（高岭石、蒙脱石和伊利石）中，以蒙脱石结晶水化合水的低温（100℃左右）的加热脱水能力为甚，因此本文以结晶水化合水加热脱水能力较强的蒙脱石为例加以讨论。
1.1 水饱和度测定值偏高的内因分析黏土矿物具有较为特殊的结构，蒙脱石是由二个硅氧四面体晶片中间夹一个铝氧八面体晶片组成一个晶层，硅氧四面体和铝氧八面体间由共用的原子所联结，由于蒙脱石晶层间是由较弱的分子间力所联结，使得蒙脱石晶间水在较低的温度作用下就能脱出。
从黏土矿物的结构来讲，在蒙脱石（Al 2O 3·4SiO 2·nH 2O）中nH 2O的量与环境含水量有密切关系的，n 值在潮湿的环境下会比较大。
在油藏形成初期由于地层水的作用使得蒙脱石中nH 2O的值最大，在油藏形成后由于油藏束缚水的存在使得nH 2O仍会保留较大的数值。
强超压储集层中黏土矿物及其对储集物性的影响王清斌;李建平;臧春艳;朱文森;王渝;王雪莲【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2012(033)002【摘要】根据薄片、扫描电镜、X衍射、地层测试等资料,对比了渤中坳陷A2-1构造东营组常压和强超压油层中黏土矿物特征差异,分析了黏土矿物对储集层品质的影响。
研究结果表明,与正常压力储集层相比,强超压储集层伊利石含量高,高岭石含量低,强超压封闭环境溶出物不能迁出系统造成K＋、Na＋等碱性离子富集,不利于高岭石大量形成,有利于伊利石生成。
强超压储集层伊蒙混层中蒙脱石含量普遍高于同深度的泥岩和正常压力储集层,显示了超压对黏土矿物转化的抑制作用。
强超压层高岭石含量与渗透率正相关,伊利石含量与渗透率负相关,强超压封闭体系溶出物的富集促进了伊利石的发育,对储集层渗透率影响较大。
整体粒度较粗的厚层超压层,中等强度的超压层,强超压储集层内粒度相对较粗、厚度大的夹层具备高产潜力。
【总页数】4页(P185-188)【作者】王清斌;李建平;臧春艳;朱文森;王渝;王雪莲【作者单位】中海石油天津分公司渤海油田勘探开发研究院,天津300452;中海石油天津分公司渤海油田勘探开发研究院,天津300452;中海石油能源发展股份有限公司采油工程研究院,天津300452;中海石油天津分公司渤海油田勘探开发研究院,天津300452;中海石油能源发展股份有限公司采油工程研究院,天津300452;中海石油天津分公司渤海油田勘探开发研究院,天津300452【正文语种】中文【中图分类】TE112.23【相关文献】1.莺歌海盆地东方区中深层黄流组超压储集层特征 [J], 张伙兰;裴健翔;张迎朝;姜春艳;朱建成;艾能平;胡潜伟;于俊峰2.影响我国陆相碎屑岩储集层黏土矿物组合和分布的因素 [J], 王少依;王行信;韩守华3.自生黏土矿物对储集层性质和油田开发的影响——以鄂尔多斯盆地姬塬-华庆地区X油层组为例 [J], 黄静;张才利;解古巍;刘学刚;丁雅琴;张仁燕;雷钰4.渤南洼陷深层碎屑岩储集层中的黏土矿物特征及油气意义 [J], 陈鑫;钟建华;袁静;王化爱;王建新5.泌阳凹陷地质流体对砂岩储集层中黏土矿物形成和分布的控制作用 [J], 包书景;何生因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
鄂尔多斯盆地延长组储层胶结物形成机理及地质意义齐亚林;尹鹏;张东阳;李继宏;卢伟;白嫦娥【期刊名称】《岩性油气藏》【年(卷),期】2014(026)002【摘要】鄂尔多斯盆地上三叠统延长组储层普遍具有岩石成分复杂、成熟度低、磨圆度低和物性较差的特征,属典型的特低孔、低渗储层.强烈的胶结作用和压实作用为储层致密的主要控制因素.应用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和偏光显微镜等对胶结物的分布、组合类型及赋存状态进行了分析,在借鉴现代湖泊沉积学研究的基础上,探讨了沉积和地层流体化学组成与黏土、碳酸盐和硅质胶结物的关系.结果表明:沉积流体控制了陆源碎屑黏土矿物在湖盆中的分布,控制了陆源碎屑黏土矿物向自生黏土矿物的转化,控制了碳酸盐胶结物的形成与分布.地层流体化学组成为胶结物的形成提供了物质基础和特定的成岩环境.该研究成果为有利成岩相定性—半定量预测提供了依据.【总页数】7页(P102-107,132)【作者】齐亚林;尹鹏;张东阳;李继宏;卢伟;白嫦娥【作者单位】中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,西安710018;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,西安710018;中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,西安710018;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,西安710018;中国石油长庆油田分公司勘探部,西安710018;中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,西安710018;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,西安710018;中国石油长庆油田分公司长庆实业集团,西安710018;中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,西安710018;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,西安710018【正文语种】中文【中图分类】P588.2【相关文献】1.不同黏土矿物胶结的低渗透储层渗透率应力敏感性对比——以鄂尔多斯盆地延长组储层样品为例 [J], 王雪冰;顾岱鸿;周晓峰;吴洁璞;张稷瑜;罗超2.鄂尔多斯盆地环县地区延长组长8-长6油层组基准面旋回结构样式及其储层地质意义 [J], 邓敏;侯明才;李旭3.致密砂岩中多期碳酸盐胶结物形成机理——以鄂尔多斯盆地华庆地区三叠系延长组长63为例 [J], 庞军刚;国吉安;杨友运;东玉;尚晓庆;王桂成;李谦4.自生“加大”含铁白云石胶结物特征及对致密砂岩储层的影响——以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组4+5段为例 [J], 高阳;刘春;白晓佳;王志章;杨振;陈嘉豪;崔航5.不同组分气体充注对碳酸盐胶结物形成的影响及其地质意义:以莺歌海盆地XF13区块黄流组储层为例 [J], 罗程飞;陈勇;陈金定;黄向胜;郭来源;闫琢玉;左晓东因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
中国西部科技２０１１年０８月（上旬）第１０卷第２２期总 第２５５期粘土矿物对储层物性的影响李 娟 于 斌（成都理工大学“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室，四川 成都 ６１００５９） 摘 要：依据化学成分的不同，可将粘土矿物分为五类，高岭石、蒙皂石、伊利石、绿泥石、伊利石－蒙皂石和绿泥石－ 蒙皂石混层。
粘土矿物的类型、含量、产状和物理性质对储层的物性有较大的影响，粘土矿物含量越高，砂岩的孔隙度 和渗透率越低，储集性能越差；粘土矿物的产状与油气层的渗透率有密切联系，其中搭桥式对储层的渗透率影响最大； 粘土矿物因其具有膨胀性，对酸敏感性，也严重影响着储层物性。
关键词：粘土矿物；孔隙度；渗透率；含量；产状 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－６３９６．２０１１．２２．００４ １ 引言 中的绿泥石富含镁、铁，具有较强的酸敏性。
伊利石－蒙皂 石混层和绿泥石－蒙皂石混层以薄膜式贴附在砂岩颗粒表 面，分别具有两种矿物的性质，具有较高的膨胀性。
３ 粘土矿物成岩作用 粘土矿物的演化对储层研究有重要意义，它既可以充在砂岩储层中粘土矿物的组成、含量、产状和分布特 征直接影响到对砂岩储层的评价，它与油层储层敏感性密 切相关，粘土矿物分布的广泛性和特有的物理化学性质， 使它与石油地质和油气田的开发诸多发面联系起来。
不同 类型的粘土矿物与砂岩的渗透率有不同的相关关系，同一 种粘土矿物形态和产状的不同与渗透率相关性也有差异， 基于粘土矿物的重要性及复杂性对其做深入的了解。
２ 粘土矿物的类型与物理性质 根据化学成分的不同，可将粘土矿物划分为五种类 型：高岭石、蒙皂石、伊利石、绿泥石、伊利石－蒙皂石和 绿泥石－蒙皂石混层。
高岭石在砂岩孔隙中常以书页状、蠕虫状等各种形态 的集合体形式存在，高岭石具有颗粒大、对砂岩颗粒的附 着力弱两大特征。
蒙皂石常以薄膜式贴附在碎屑颗粒表 面，具有较大的比表面积，在岩层中的存在形态有多种， 有时呈现出波状、褶皱层状等，蒙皂石是膨胀性很强的粘 土矿物。
伊利石是砂岩中最常见的粘土矿物，在地质剖面 上从上至下均有分布，但存在形态有变化，在较浅的砂岩 中呈鳞片状贴附在砂岩颗粒表面；在深部，伊利石呈毛发 状、纤维状或条片状呈搭桥式生长［１］，把砂岩中可流动的粒 间孔隙变为微细束缚孔隙，它常常是我国低渗透－特低渗透 砂岩储层及致密非储集砂岩粘土矿物的主要特征之一 。
伊 利石膨胀性介于高岭石与蒙皂石之间。
绿泥石常见于较深 的地层中，存在形态有板状，柳叶状，集合体状等，油层［２］填粒间孔隙，减少孔隙空间，还可以通过影响储层敏感性 降低储层的渗透率。
粘土矿物纵向上演化具有一定的规律 性，随着埋藏深度和温度的增加，砂岩中的蒙皂石要向伊 利石或绿泥石转化，同时伊利石的结晶程度随着埋藏深度 的增加而变好。
油气对砂岩粘土矿物的成岩作用的影响。
油气进入储 层以后抑制自生粘土矿物的进一步演化，如英国北海盆地 侏罗系Ｂｒｅｎｔ砂岩，在油水界面之上的砂岩只含高岭石，很 少含伊利石，而在油水界面之下的砂岩则以含伊利石为 主，而且有证据证明伊利石呈高岭石假象，其是成岩过程 中高岭石与孔隙水不断发生反应的结果。
因此，油层粘土 矿物的演化程度可以用来推断油气进入储层的时间［３］。
孔隙水流动特征影响粘土矿物的成岩作用。
砂岩储层 中孔隙流体的流动特征决定了成岩过程中物质的迁移和再 分配，影响粘土矿物在砂岩储层中的分布特征。
４ 粘土矿物对储层渗透率的影响 ４．１ 粘土矿物含量的影响 国内外的研究表明，在沉积成岩条件大致相同的情况 下，粘土矿物绝对含量越高，砂岩的孔隙度和渗透率越 低，储集性能越差，砂岩的粘土含量为１％～５％时，为储集图１ 粘土矿物含量与孔渗关系［５］ 收稿日期：２０１１－０５－２７ 修回日期：２０１１－０６－１９ 作者简介：李娟（１９８６－），女，硕士，研究方向为矿产普查与勘探。
08论性能较好的油气层；当粘土含量超过１０％时，一般为储集性 能较差的油气层 。
岔路河断陷昌３０井的研究显示出 ，随 着粘土矿物含量的增加，砂岩孔隙度和渗透率都有所减 少 ， 但 对 孔 隙 度 的 影 响 不 大 （图１），如２２２３～２２２４ｍ段砂 岩，粘土含量为３．５４％时，其平均孔隙度为１７．１２％，平均渗 透率为５３．９８×１０ μｍ ；而２５６５～２５６６ｍ段砂岩，粘土含量 为５．２８％，其平均孔隙度为１２．１８％，平均渗透率仅为３．８９× １０ μｍ 。
因此，粘土矿物的含量的多少对储层渗透率的影 响很大。
４．２ 粘土矿物产状的影响 粘土矿物的产状是指粘土矿物分布特征及其与岩石骨 架颗粒之间的相互关系 ，粘土矿物对地层的损害的潜在影 响不仅与地层中粘土矿物的物理、化学性质有关，还和它 们在地层孔隙中的分布特征有关，不同粘土矿物之间的物 理、化学性质不同，产状不同，对油气层的影响也不同， 在许多情况下，粘土矿物的产状对油层损害的影响要比其 它影响因素重要。
粘土矿物的产状可分为三种类型，分散 质点式、薄膜式和搭桥式。
高岭石多为分散质点式分布， 绿泥石、蒙皂石为薄膜式，伊利石呈搭桥式。
分散质点式 粘土砂岩原始粒间孔隙被许多松散粘土质点的微细孔隙所 分割，降低渗透率。
薄膜式减小孔隙的有效半径，常导致 孔隙喉道堵塞，Ｇａｌｌｏｗａｙ（１９７８）研究表明，围绕碎屑岩 粘土薄膜能使颗粒半径增加３．８％～６．１％，虽然颗粒半径增 加不多，但却能大大减小孔隙喉道，颗粒半径增加３．８％， 孔隙喉道直径就要降低２５．２％，由于渗透率大致与孔隙喉道 的平方成正比，因而渗透率降低更多。
搭桥式粘土矿物晶 体把原始的粒间孔隙支离切割，成为微细孔隙，严重降低 储层渗透率。
砂岩的渗透率随粘土矿物产状降低的顺序 是：分散质点式—薄膜式—搭桥式。
４．３ 粘土矿物酸敏性、水敏性的影响 绿泥石、蒙皂石及含蒙皂石的混层粘土矿物对油层最 大的影响是其酸敏性，这些粘土矿物组成是胶结物和杂 基 ， 它 们 与 盐 酸 反 应 后 释 放 出 大 量 的 阳 离 子 ， 如 Ａｌ 、 Ｆｅ３＋、Ｆｅ２＋、Ｃａ２＋ 、Ｍｇ２＋ 等，并生成硅酸，在酸耗尽时会产生 溶解度很低的氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，其粒度一般比油 层孔隙喉道大，从而导致渗透率降低。
粘土矿物属层状硅酸盐，不同类型的粘土矿物其晶体 主要结构单元都是二维排列的硅－氧四面体和铝－氧或镁－氧 八面体，但由于两类片层之间的结构方式与数量的比例不 同，造成了各类粘土矿物不同的水敏性 。
粘土矿物膨胀性［７］ ３＋ ［６］ －３ ２ －３ ２ ［４］ ［５］著由强到弱的顺序是：蒙皂石，含蒙皂石的混层粘土，伊利 石，高岭石。
富钠的蒙皂石遇水可膨胀至原来体积的６～ １０倍，减小孔隙体积，降低渗透率，并且，其膨胀后，易 从骨架颗粒上脱落下来，在流体作用下分散、移动，堵塞 储集层孔隙喉道，大大降低渗透率。
水敏性粘土矿物与淡 水接触时，对岩心渗透率的影响最大，尽管岩心中含蒙皂 石不多，但当它与淡水接触时的粘土膨胀对渗透率的损害 十分严重。
Ｍｏｎａｇｈａｎ等（１９５９）报导，含蒙皂石５％、石英 ９５％的岩心，与淡水充分接触后，其渗透率降低了１／６９，之 后再用２ｍｏｌ／Ｌ的氯化钠溶液和煤油反洗后，渗透率只恢复 了１／９［８］。
５ 结论 （１）根据化学成分的不同，将粘土矿物分为高岭石、蒙皂石、伊利石、绿泥石、伊利石－蒙皂石和绿泥石－蒙皂 石混层五种类型。
（２）粘土矿物的成岩演化对储层研究有 重要意义，它既可以充填粒间孔隙，减少孔隙空间，还可 以通过影响储层敏感性降低储层的渗透率。
（３）粘土矿物 的含量、产状和物理性质对储层的物性有较大影响，粘土 矿物含量越高，砂岩的孔隙度和渗透率越低，储集性能越 差；粘土矿物的产状也与油气层的渗透率有密切联系，砂 岩的渗透率随粘土矿物产状降低的顺序是：分散质点式— 薄膜式—搭桥式；粘土矿物因其具有膨胀性，对酸敏感 性，也严重影响着储层物性。
参考文献： ［１］ 岳湘安，王尤富，王克亮．提高石油采收率基础［Ｍ］．石油工业出 版社，２００７． ［２］ 罗朝期．粘土矿物与地层微粒对低渗油田开发的影响［Ｊ］．科苑 观察：７７～７８． ［３］ 王行信，周书欣．砂岩储层粘土矿物与油层保护［Ｍ］．地质出版 社，１９９２． ［４］ 王行信．泥岩中碎屑高岭石的分布及其在沉积环境研究中的意 义［Ｊ］．大庆石油地质开发，１９８３，２（１）：１～６． ［５］ 何雅娟，周江羽，王旭丽．伊通盆地岔路河断陷粘土矿物特征及 其 对 储 层 物 性 的 影 响 ［Ｊ］．沉 积 与 特 提 斯 地 质，２００９，１２（４）：５７～６１． ［６］ 伏万军．粘土矿物成因及对砂岩储集性能的影响［Ｊ］．古地理学 报，２０００，８（３）：５９～６８． ［７］ 纪友亮，张立强．油气田地下地质学［Ｍ］．同济大学出版社，２００７． ［８］ Ｍｏｎｇｈａｎ Ｐ．Ｈ．ｅｔ ａｌ．，１９５９，Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｄａｍａｇｅ ｉｎ ｓａｎｄ ｃｏｎｔａｉｎｇ ｃｌａｙｓ，Ｔｒａｎｓ ＡＩＭＥ ２１６：２０９～２１５．（上接第１２页） 机 碳 含 量 高 ， 有 望 在 本 区 找 到 页 岩 气 。
（３）奥陶系上统五峰组黑色碳质页岩虽烃源岩好，有机碳 含量高，但厚度太小，页岩气勘探在本区不利。
（４）志留 系下统龙马溪组深水盆相沉积的黑色页岩、炭质泥岩有机 碳含量高，厚度大，向北至川渝境内又增厚，是今后的页 岩气勘探对象。
参考文献： ［１］ 魏志红，胡熠昭，吴正永．黔中隆起及周缘地区下组合油气成藏 条件［Ｊ］．南方油气，２００５，（２）：２～５． ［２］ 黄籍中．四川盆地页岩气与煤层气勘探前景分析［Ｊ］．岩性油气藏，２００９，２１（２）：１１６～１２０． ［３］ 陈 波，兰正凯．上扬子地区下寒武统页岩气资源潜力［Ｊ］．中国 石油勘探，２００９，（３）：１０～１４． ［４］ 陈 波，皮定成．中上扬子地区志留系龙马溪组页岩气资源潜力 评价［Ｊ］．中国石油勘探，２００９，（３）：１５～１９． ［５］ 李建忠，董大忠，陈更生，王世谦，程克明．中国页岩气资源前景 与战略地位［Ｊ］．天然气工业，２００９，２９（５）：１１～１６． ［６］ 程克明，王世谦，董大忠，黄金亮，李新景．上扬子地区下寒武统 筇竹寺组页岩气成藏条件［Ｊ］．天然气工业，２００９，２９（５）：４０～ ４４．09。
