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1、中國(guó)西部科技2011年08月（上旬）第10卷第22期總第255期粘土礦物對(duì)儲(chǔ)層物性的影響李娟于斌（成都理工大學(xué)“油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都610059）摘要：依據(jù)化學(xué)成分的不同，可將粘土礦物分為五類，高嶺石、蒙皂石、伊利石、綠泥石、伊利石-蒙皂石和綠泥石-蒙皂石混層。粘土礦物的類型、含量、產(chǎn)狀和物理性質(zhì)對(duì)儲(chǔ)層的物性有較大的影響，粘土礦物含量越高，砂巖的孔隙度和滲透率越低，儲(chǔ)集性能越差；粘土礦物的產(chǎn)狀與油氣層的滲透率有密切聯(lián)系，其中搭橋式對(duì)儲(chǔ)層的滲透率影響最大；粘土礦物因其具有膨脹性，對(duì)酸敏感性，也嚴(yán)重影響著儲(chǔ)層
2、物性。關(guān)鍵詞：粘土礦物；孔隙度；滲透率；含量；產(chǎn)狀DOI：10.3969/j.issn.1671-6396.2011.22.0041引言中的綠泥石富含鎂、鐵，具有較強(qiáng)的酸敏性。伊利石-蒙皂在砂巖儲(chǔ)層中粘土礦物的組成、含量、產(chǎn)狀和分布特石混層和綠泥石-蒙皂石混層以薄膜式貼附在砂巖顆粒表征直接影響到對(duì)砂巖儲(chǔ)層的評(píng)價(jià)，它與油層儲(chǔ)層敏感性密面，分別具有兩種礦物的性質(zhì)，具有較高的膨脹性。切相關(guān)，粘土礦物分布的廣泛性和特有的物理化學(xué)性質(zhì)，3粘土礦物成巖作用使它與石油地質(zhì)和油氣田的開發(fā)諸多發(fā)面聯(lián)系起來(lái)。不同粘土礦物的演化對(duì)儲(chǔ)層研究有重要意義，它
3、既可以充類型的粘土礦物與砂巖的滲透率有不同的相關(guān)關(guān)系，同一填粒間孔隙，減少孔隙空間，還可以通過影響儲(chǔ)層敏感性種粘土礦物形態(tài)和產(chǎn)狀的不同與滲透率相關(guān)性也有差異，降低儲(chǔ)層的滲透率。粘土礦物縱向上演化具有一定的規(guī)律基于粘土礦物的重要性及復(fù)雜性對(duì)其做深入的了解。性，隨著埋藏深度和溫度的增加，砂巖中的蒙皂石要向伊2粘土礦物的類型與物理性質(zhì)利石或綠泥石轉(zhuǎn)化，同時(shí)伊利石的結(jié)晶程度隨著埋藏深度根據(jù)化學(xué)成分的不同，可將粘土礦物劃分為五種類的增加而變好。型：高嶺石、蒙皂石、伊利石、綠泥石、伊利石-蒙皂石和油氣對(duì)砂巖粘土礦物的成巖作用的影響。油氣進(jìn)入儲(chǔ)
4、綠泥石-蒙皂石混層。層以后抑制自生粘土礦物的進(jìn)一步演化，如英國(guó)北海盆地高嶺石在砂巖孔隙中常以書頁(yè)狀、蠕蟲狀等各種形態(tài)侏羅系Brent砂巖，在油水界面之上的砂巖只含高嶺石，很的集合體形式存在，高嶺石具有顆粒大、對(duì)砂巖顆粒的附少含伊利石，而在油水界面之下的砂巖則以含伊利石為著力弱兩大特征。蒙皂石常以薄膜式貼附在碎屑顆粒表主，而且有證據(jù)證明伊利石呈高嶺石假象，其是成巖過程面，具有較大的比表面積，在巖層中的存在形態(tài)有多種，中高嶺石與孔隙水不斷發(fā)生反應(yīng)的結(jié)果。因此，油層粘土有時(shí)呈現(xiàn)出波狀、褶皺層狀等，蒙皂石是膨脹性很強(qiáng)的粘礦物的演化程度可以
5、用來(lái)推斷油氣進(jìn)入儲(chǔ)層的時(shí)間。[3]土礦物。伊利石是砂巖中最常見的粘土礦物，在地質(zhì)剖面孔隙水流動(dòng)特征影響粘土礦物的成巖作用。砂巖儲(chǔ)層上從上至下均有分布，但存在形態(tài)有變化，在較淺的砂巖中孔隙流體的流動(dòng)特征決定了成巖過程中物質(zhì)的遷移和再中呈鱗片狀貼附在砂巖顆粒表面；在深部，伊利石呈毛發(fā)分配，影響粘土礦物在砂巖儲(chǔ)層中的分布特征。狀、纖維狀或條片狀呈搭橋式生長(zhǎng)[1],把砂巖中可流動(dòng)的粒4粘土礦物對(duì)儲(chǔ)層滲透率的影響間孔隙變?yōu)槲⒓?xì)束縛孔隙，它常常是我國(guó)低滲透-特低滲透4.1粘土礦物含量的影響砂巖儲(chǔ)層及致密非儲(chǔ)集砂巖粘土礦物的主要特征之一[2]。
6、伊國(guó)內(nèi)外的研究表明，在沉積成巖條件大致相同的情況利石膨脹性介于高嶺石與蒙皂石之間。綠泥石常見于較深下，粘土礦物絕對(duì)含量越高，砂巖的孔隙度和滲透率越的地層中，存在形態(tài)有板狀，柳葉狀，集合體狀等，油層低，儲(chǔ)集性能越差，砂巖的粘土含量為1%～5%時(shí)，為儲(chǔ)集圖1粘土礦物含量與孔滲關(guān)系[5]收稿日期：2011-05-27修回日期：2011-06-19作者簡(jiǎn)介：李娟（1986-），女，碩士，研究方向?yàn)榈V產(chǎn)普查與勘探。08論著性能較好的油氣層；當(dāng)粘土含量超過10%時(shí)，一般為儲(chǔ)集性由強(qiáng)到弱的順序是：蒙皂石，含蒙皂石的混層粘土，伊利能較差的油氣層[
7、4]。岔路河斷陷昌30井的研究顯示出[5]，隨石，高嶺石。富鈉的蒙皂石遇水可膨脹至原來(lái)體積的6～著粘土礦物含量的增加，砂巖孔隙度和滲透率都有所減10倍，減小孔隙體積，降低滲透率，并且，其膨脹后，易少，但對(duì)孔隙度的影響不大(圖1)，如2223～2224m段砂從骨架顆粒上脫落下來(lái)，在流體作用下分散、移動(dòng)，堵塞巖，粘土含量為3.54%時(shí)，其平均孔隙度為17.12%，平均滲儲(chǔ)集層孔隙喉道，大大降低滲透率。水敏性粘土礦物與淡透率為53.98×10-3μm2；而2565～2566m段砂巖，粘土含量水接觸時(shí)，對(duì)巖心滲透率的影響最大，盡管巖心中含
8、蒙皂為5.28%，其平均孔隙度為12.18%，平均滲透率僅為3.89×石不多，但當(dāng)它與淡水接觸時(shí)的粘土膨脹對(duì)滲透率的損害-32十分嚴(yán)重。Monaghan等（1959）報(bào)導(dǎo)，含蒙皂石5%、石英10μm。因此，粘土礦物的含量的多少對(duì)儲(chǔ)層滲透率的影響很大
