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1、碎屑巖成巖作用和儲層巖石學研究新進展儲層研究貫穿于油氣勘探開發(fā)的始終，其在石油地質(zhì)研究中所占比重也隨著油氣勘探開發(fā)階段的向前推移而不斷增大。本文重點介紹沉積物（巖）的成巖作用和儲層巖石學研究新進展。一、砂質(zhì)沉積物（巖）的成巖作用（一）砂質(zhì)沉積物（巖）的形成演化包括五個階段：風化剝蝕—搬運—沉積—成巖—變質(zhì)。（二）成巖作用在沉積物（巖）的形成演化旋回中占有特別重要的地位1、不同程度地改造了沉積物的成分和結(jié)構，甚至可以把它變得面目全非。2、碎屑巖中有很多自生礦物形成于成巖階段而非沉積產(chǎn)物，特別是自生粘土礦物。3、砂體的很多結(jié)構也形成于成巖期而
2、非沉積期形成。因而在恢復砂體沉積環(huán)境、再建古地理時必須了解其成巖變化，否則就會導致得出錯誤的結(jié)論。4、成巖作用對砂質(zhì)沉積物（巖）的孔隙性和滲透性有很大影響。要全面評價儲層，必須把沉積相研究和成巖作用研究緊密結(jié)合起來。5、砂巖孔隙類型的確定關系到儲層評價預測和尋找優(yōu)質(zhì)儲層的方向。而孔隙成因的確定有賴于成巖作用的深入研究。6、成巖致密帶和成巖隔層的研究可為新區(qū)合理部署探井和劃分開發(fā)層系提供重要依據(jù)。7、成巖史和孔隙演化史的研究是油氣成藏的重要組成部分。8、成巖圈閉的發(fā)現(xiàn)為勘探非構造隱蔽油藏指出了新領域。9、生油巖成巖作用和粘土礦物成巖演化的研
3、究已作為判別生油巖成熟度的重要標志。有機質(zhì)熱演化的研究成果是現(xiàn)代晚期生油理論和油氣初次運移理論的重要支柱。10、油層保護和改造與儲層的成巖粘土礦物、自生礦物、巖石成巖后結(jié)構構造有密切關系。11、原來當作巖漿熱液成因的砂巖中的金屬礦，實際上是成巖期在地下水作用下，沉積物中分散物質(zhì)發(fā)生溶解、沉淀、富集形成的，提出了“成巖礦產(chǎn)”的概念和沉積期分異作用的理論，受到了廣泛重視。12、隨著成巖作用研究的不斷深化，使我們有可能模擬預測地下孔隙性砂體的性質(zhì)和展布，提高油氣勘探成功率，國內(nèi)外已有不少成功的例子。綜上，成巖作用關系到油氣生成、運移、聚集成藏等
4、一系列石油地質(zhì)問題，也關系到不少金屬礦床的形成，具有重要的理論意義和實際意義，發(fā)展迅速，國內(nèi)外都十分重視。（三）成巖作用研究的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢成巖作用這一概念自貢別爾（VonGumbel，C.W.1886）提出已有100多年的歷史。在本世紀四十年代以前，主要是對碎屑巖的研究，特別是對其中的一些礦物如石英、長石、鋯石等的自生作用進行觀察。自四十年代及五十年代發(fā)現(xiàn)了中東及加拿大的碳酸鹽巖大油田后，碳酸鹽巖石學、沉積學及成巖作用方面的研究在六十年代和七十年代蓬勃發(fā)展。就在碳酸鹽巖研究工作方興未艾之時，在七十年代后期和八十年代初，人們的注意力
5、又開始轉(zhuǎn)移到碎屑巖的研究上來。在五十年代以前，成巖作用的研究多限于描述性的工作。60年代以來人們著重研究成巖作用過程及其相對時間順序，成巖環(huán)境和不同環(huán)境下形成的成巖結(jié)構。有許多著作將古代的巖石與現(xiàn)代沉積物相對比，做了許多詳細的近地表的早期成巖組構的巖石學研究和地下的埋藏成巖作用研究。1砂巖次生孔隙的研究七十年代以來，砂巖成巖作用研究的最重要突破是發(fā)現(xiàn)了砂巖中有大量成巖作用形成的次生孔隙及其形成機制。隨著油氣勘探和研究的進展，現(xiàn)已證實有些砂巖油氣儲層的孔隙往往以次生的為主，否定了砂巖中都是原生粒間孔隙的傳統(tǒng)概念。近年來在砂巖次生孔隙成因機理
6、的研究方面有了新的進展。新成果表明，硅酸鹽礦物（包括石英）的溶蝕比過去所報導的更普遍。Boles（1983）研究了加里福尼亞州南部和得克薩斯州中新世盆地，認為斜長石是形成次生孔隙的重要礦物，斜長石沿解理面比垂直解理面的溶解作用快2-3倍，溶解后又析出高嶺石。陜甘寧盆地侏羅系和三疊系砂體中各種長石的溶蝕十分強烈，有些砂體中的孔隙幾乎全部是長石溶孔。其它如榍石、綠簾石、磷灰石等重砂的鑄膜孔也很普遍。Curtis（1983）研究了沉積物中鋁的活度與次生孔隙的關系。他認為：富含有機泥巖中所形成的酸性水進入砂體后，會使砂體中的碳酸鹽和硅酸鹽趨于不穩(wěn)
7、定而被溶蝕，（筆者認為當CO2分壓過高，水中溶解的CO2過高時，碳酸鹽反而會沉淀而不是溶解，這是過高的離子造成的。）并使一些金屬（包括Al）帶入孔隙水。但當?shù)V物進一步溶解時，溶液的PH值就要升高，高嶺石就會沉淀出來堵塞一部分孔隙。Surdam（1982）的實驗資料表明，在脂族酸溶液中Al中活度大為增加，并能形成有機絡合物被帶走。試驗證明：醋酸溶液可使Al的溶解度增加了一個數(shù)量級；草酸溶液能使Al的溶解度增加了三個數(shù)量級；有機質(zhì)與無機質(zhì)相互作用的結(jié)果，使硅酸鹽和碳酸鹽溶解而形成砂巖次生孔隙。砂巖中次生孔隙的發(fā)現(xiàn)，從理論上為尋找深部油氣藏提供
8、了依據(jù)，擴大了油氣勘探領域。世界上不少地區(qū)已在4000M以下發(fā)現(xiàn)了高孔隙、高滲透性砂巖油藏。塔里木盆地的深埋優(yōu)質(zhì)儲層則屬剩余原生孔隙型。不少學者和研究機構正在研究盆地中砂體孔隙演化和分布的預測
