基于地球化学分析的致密砂岩储层方解石胶结作用机理——以鄂尔多斯盆地延长组为例

【作者】 葸克来； 操应长； 刘可禹； 朱如凯； 吴松涛；

【机构】 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院； 中国石油勘探开发研究院；

【摘要】 致密砂岩油气是我国非常规油气勘探最为现实的重点领域,储层研究是实现其高效勘探开发的关键。但是,致密砂岩储层成岩改造过程复杂,成岩作用类型多样,成岩作用非均质性强,成为致密砂岩油气储层研究的重点与难点。方解石胶结物在陆相湖盆碎屑岩储层中广泛发育,是形成储层成岩非均质性的关键因素之一。以鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩油气储层为研究对象,综合运用岩心观察、薄片鉴定、QEMSEM分析、高性能荧光光谱(XRF)、X-衍射分析、场发射扫描电镜分析(SEM)、MAPS图像分析、阴极发光分析(CL)、电子探针分析(EPMA)、能谱分析(EDS)、流体包裹体分析、碳氧同位素测试及荧光分析等技术方法,在致密砂岩储层岩石学特征系统研究的基础上,精细表征了砂岩储层中方解石胶结物岩相学、地球化学及空间分布等特征,探讨了方解石胶结物的发育过程,阐明了方解石胶结物成因机理。研究区致密砂岩岩性主要为中细砂岩,岩石成分以岩屑长石砂岩为主,成分成熟度中等,结构成熟度较高。方解石胶结物可以分为两期,第一期主要分布于砂泥接触界面附近,以基底式胶结物为主,形成温度约为90℃,具有高铁镁特征,阴极发光下为暗红色,主要来源于邻近泥岩压实排水所携带的碳酸盐组分砂岩中发生再沉淀。第二期方解石主要分布在厚层叠置砂岩正粒序的顶部(或反序的底部),以孔隙式胶结的方解石为主,常发育在绿泥石薄膜内部,形成温度约为110℃,铁镁含量较低,阴极发光下以亮黄色为主,形成于有机质热演化脱羧与砂岩内部不稳定富钙颗粒的蚀变作用。方解石胶结物的形成和差异性分布是造成研究区致密砂岩储层非均质性的主要原因,砂泥接触界面与正序砂岩底部方解石强烈胶结,储层物性极差;正序砂岩中上部,方解石胶结物较弱,孔隙保存较好,容易发生油气充注,形成优质储层。更多还原