5第五章 储层成岩作用PPT课件

● 主要目的 揭示储集层的成岩作用类型和特征、成岩强
度、成岩序列、成岩阶段等,了解岩石孔隙及孔隙 结构的变化，通过成岩史了解孔隙演化史。 ● 研究方法
偏光显微镜、阴极发光显微镜、扫描电子显 微镜、X衍射、稳定同位素、电子探针、包裹体等。
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碎屑岩储层成岩作用研究
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一、 碎屑岩的主要成岩作用类型
1. 机械压实作用 2. 化学压实作用 3. 胶结作用 4. 交代作用 5. 溶解作用 6. 自生矿物的形成
砂岩中自生矿物包括∶自生粘土矿物、自生碳酸盐矿 物、自生石英和长石等。
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二、 碎屑岩成岩作用研究的方法
1．采样及分析鉴定 （1）储层采样: ①应按埋深自浅而深系统采样，构成一个连续剖面。
②样品应以主力储层为重点，但也必须有不同孔隙度岩 石结构，不同孔隙结构的代表性样品。
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1. 机械压实作用－最常见 沉积埋藏阶段在上覆重力及静水压力下，碎
屑颗粒紧密排列，软组分挤入孔隙，水份排出， 孔渗变差的作用。
机械压实作用类型示意图
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应用显微镜观察到的机械压实作用痕迹: ①压实定向结构－片状或伸长状颗粒长轴近
平行排列。
在杂基支撑的砂岩中最常见。
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②紧密接触 机械压实作用的强弱，可以从颗
在阴极发光显微镜下，可以看到不同的发光环带， 据此，可判断碳酸盐胶结物的世代和胶结次数。
在许多砂岩中，碳酸盐胶结物分布极不均匀，常见团块状和层状分布，是导致孔 隙分布不均匀的主要原因之一。
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④其它矿物的胶结作用 在成岩作用过程中，还有其它一些胶结矿物的
形成，如黄铁矿、长石、石膏、沸石等。它们的存 在有时对储层性能产生影响。
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④脆性变形 刚性碎屑颗粒被压裂或压碎。 常见长石和方解石产生裂缝，而
后又重新愈合。
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压实作用强度的定量表征：
① 颗粒填集密度－在岩石薄片中进行测量、统计和分析。 填集密度=(颗粒截距总长度/测量长度)×100% 填集密度越大，压实强度也越大。
压实作用强度 颗粒填集密度
弱压实 中等压实 <70% 70%~90%
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①粘土胶结作用 几乎所有的砂岩中都有一定量的粘土充填。
薄片中常见粘土呈薄膜式或孔隙式胶结。不同 时代、不同埋藏深度的砂岩中，粘土矿物的类 型和分布不同，因而对砂岩的储集性能的影响 也不同。
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②硅质胶结作用 硅质胶结作用最常见的形式是石英自生
加大。时代越老和埋藏深度越大的砂岩，石 英自生加大越强烈。
第五章 储层成岩作用研究
成岩作用?
沉积岩沉积埋藏后直到变质作用以前，这一漫长 的地质历史中，所经历的物理、化学和生物作用， 统称成岩作用。
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整体概况
+ 概况1
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概况2
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概况3
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压实作用强度 弱压实 中等压实
压实率
<30% 30%~70%
压实后损失的孔隙度 <10% 10~25%
强压实 >70% >25%
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2. 化学压实作用 当上覆地层压力或构造应力超过孔隙水所能承
受的静水压力时，会引起颗粒接触点上晶格变形和 溶解，溶解物质垂直于主压应力方向迁移，在颗粒 的局部边缘形成压溶加大边。
5. 溶解作用
沉积物埋藏后，始终处于地下流体的包围之中，溶 解作用时刻都在进行。随着埋藏深度的增加，地温、压 力增大，孔隙水和地层水的性质会不断发生变化，其溶 解作用也会时大时小，溶蚀作用也时强时弱。
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6. 自生矿物的形成与充填作用
自生矿物是沉积埋藏后新形成的矿物。自生矿物垂直 孔隙壁向孔隙中心生长，使孔隙变小，喉道变窄的作用称 为充填作用。尤其在成岩晚期或溶解作用之后形成的自生 矿物，自形程度高，晶体较大，充填在粒间孔隙内，使储 层性能变差。
石英的压溶作用是最常见的 压溶现象，一般在1000-1500m深度 时较发育。显微镜下，碎屑颗粒的 紧密填集，线接触、凹凸接触等现 象，都是压溶作用的痕迹。
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3. 胶结作用－矿物质在碎屑沉积物孔隙中沉淀，并使沉
积物固结为岩石的作用。
碎屑岩中常见的 胶结物有粘土、硅质、 碳酸盐、其它矿物(沸 石和黄铁矿)等。
强压实 >90%
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② 压实率－砂体压实后原始体积降低的百分比。
原始孔隙体积－压实后粒间体积 压实率＝——————————————×100％
原始孔隙体积
原始孔隙体积可通过岩石颗粒粒度和分选性，应用R.Sneider图版 进行估算，压实后粒间体积一般通过薄片统计估算。粒间体积包括孔隙 体积、胶结物体积和杂基体积。
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借助于偏光显微镜和扫描电镜观wk.baidu.com，可以将石英 加大边划分为四个级别∶
I 级加大 少量石英具窄的加大边或自形晶面 II 级加大 大部分石英和部分长石具次生加大，
自形晶面发育，有时可见石英小晶体
III级加大 几乎所有石英和长石具次生加大，且 加大边较宽，多呈镶嵌状
IV 级加大 颗粒之间具缝合接触，自形晶面基本 消失
粒的接触方式反映出来，由弱到强的 顺序为漂浮状、点接触、线接触、凹 凸接触。后两种接触方式反映了碎屑 物质经受了强烈的压实作用。
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③塑性颗粒变形
压实作用可使泥页岩岩屑、碳酸 盐岩岩屑等变形，压实作用强烈时， 可使之挤入孔隙中形成假杂基。
在长期的压应力作用下，一些脆性 颗粒发生塑性变形，晶格畸变，镜下 形成波状或带状消光。强度较弱的颗 粒在压应力作用下常被压扁、压弯。
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③碳酸盐胶结作用 • 碳酸盐胶结物中的主要矿物：
方解石、白云石、铁白云石、铁方解石和菱铁矿等。 • 砂岩中的碳酸盐胶结物结构：
常见泥晶、粉晶和亮晶结构 • 砂岩中的碳酸盐胶结物胶结方式：
孔隙型、薄膜型和再生型。
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碳酸盐胶结世代 碳酸盐胶结作用可多期进行，形成不同世代的碳
酸盐矿物。
• 应用阴极发光显微镜可以观察碳酸盐胶结世代
例如黄铁矿在大港油田风化店地区孔店组砂岩中常表 现为局部富集的团块，充填孔隙，使砂岩孔隙度降低。
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胶结作用强度的定量表征： 胶结率＝(胶结物含量/原始孔隙体积)×100％ 胶结率反映了胶结作用降低砂体原始孔隙体积
的百分数
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4. 交代作用
一种矿物被溶解，同时被溶液中沉淀出来的矿物所 置换，新形成的矿物与被溶矿物没有相同的化学成分， 这种现象称为交代作用。