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成巖體系對(duì)致密砂巖儲(chǔ)層質(zhì)量的控制
——以四川盆地中臺(tái)山地區(qū)須二段為例

2021-08-31 08:17劉明潔季永承唐青松唐大海梁鋒車國(guó)瓊王立恩李明譚秀成曾偉連承波
沉積學(xué)報(bào) 2021年4期
關(guān)鍵詞:中臺(tái)粒間成巖

劉明潔,季永承,唐青松,唐大海,梁鋒,車國(guó)瓊,王立恩,李明,譚秀成,曾偉,連承波

1.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,成都 610500

2.中國(guó)石油浙江油田公司,杭州 310023

3.中石油西南油氣田分公司氣田開(kāi)發(fā)管理部,成都 610056

4.中石油西南油氣田分公司致密油氣勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目部,成都 610056

5.中石油西南油氣田分公司川中油氣礦,四川遂寧 629000

0 引言

作為改造儲(chǔ)層質(zhì)量的“后天”關(guān)鍵因素,成巖作用一直是沉積學(xué)及含油氣盆地研究的前沿領(lǐng)域[1-5]。國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者針對(duì)成巖作用進(jìn)行了大量的研究[6-11],但這些結(jié)果多是基于現(xiàn)今成巖作用特征的表征,分析不同成巖作用對(duì)儲(chǔ)層質(zhì)量的影響。盡管能夠?yàn)榭碧介_(kāi)發(fā)提供較為可靠信息,但將現(xiàn)有研究成果推廣應(yīng)用到其它盆地及層位時(shí),卻不能很好地解釋高孔高滲“甜點(diǎn)”儲(chǔ)層的成因機(jī)制。本質(zhì)上,成巖作用是流體—巖石物理化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,不同成巖作用及成巖產(chǎn)物之間相互聯(lián)系、相互影響,將不同成巖作用割裂開(kāi)來(lái)單獨(dú)進(jìn)行分析不能真正理解成巖過(guò)程中流體—巖石相互作用的復(fù)雜性。采用成巖體系或者系統(tǒng)的觀點(diǎn),從相對(duì)較大尺度上來(lái)整體分析微觀成巖作用更具科學(xué)性,才能從本質(zhì)上明確成巖流體來(lái)源、成巖物質(zhì)交換與遷移以及成巖產(chǎn)物形成與分布[12-13],進(jìn)而從根本上有效重建成巖過(guò)程。因此,開(kāi)展成巖體系對(duì)儲(chǔ)層質(zhì)量的控制研究,深入剖析成巖作用過(guò)程及驅(qū)動(dòng)機(jī)制,對(duì)明確優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層形成機(jī)理及分布具有重要的理論和生產(chǎn)意義。所謂成巖體系,是指成巖作用發(fā)生時(shí)所處成巖環(huán)境的物理化學(xué)條件,包括影響礦物溶蝕和沉淀的地層溫度、孔隙水組成、pH值和Eh值等多種因素形成的地球化學(xué)體系,以及在此體系下一系列成因上密切關(guān)聯(lián)的成巖產(chǎn)物的綜合[12-13]。依據(jù)成巖體系內(nèi)部成巖物質(zhì)與外界交換特征及對(duì)儲(chǔ)層質(zhì)量影響效應(yīng)的不同,成巖體系可劃分為開(kāi)放體系和封閉體系[13-14]。

前人針對(duì)不同成巖體系對(duì)儲(chǔ)層質(zhì)量的影響做了一定工作,發(fā)現(xiàn)開(kāi)放體系下成巖物質(zhì)以平流方式遷移,與外界能夠有效地進(jìn)行物質(zhì)交換,多易受大氣水影響;而封閉體系下成巖物質(zhì)主要以擴(kuò)散方式遷移,與外界物質(zhì)交換不暢,且不受大氣水影響[13,15-18]。以上有關(guān)成巖體系理論的研究多以常規(guī)砂巖、泥巖和碳酸鹽巖為例,極少有針對(duì)致密砂巖儲(chǔ)層進(jìn)行研究[14,19]。同時(shí),現(xiàn)有研究成果在埋藏成巖環(huán)境下其化學(xué)成巖作用發(fā)生時(shí)間、體系封閉性及成巖物質(zhì)轉(zhuǎn)化與遷移機(jī)制等方面仍然存在一些爭(zhēng)議[13]:部分學(xué)者認(rèn)為埋藏成巖環(huán)境主要為封閉體系,成巖流體不能發(fā)生規(guī)模性流動(dòng),成巖礦物轉(zhuǎn)化之間遵循物質(zhì)平衡原理,成巖產(chǎn)物主要以擴(kuò)散的方式發(fā)生近于原地沉淀[20];另一部分學(xué)者則認(rèn)為埋藏成巖環(huán)境仍為開(kāi)放體系,成巖流體可以平流或?qū)α鞯姆绞桨l(fā)生大規(guī)模的流動(dòng),成巖產(chǎn)物可以長(zhǎng)距離遷移,被有效帶出儲(chǔ)層,發(fā)生異地沉淀[21]。此外,前人研究發(fā)現(xiàn)砂巖沉積物在準(zhǔn)同生階段和表生階段容易因暴露而受大氣淡水影響[22-23],在古老的深埋砂巖儲(chǔ)層中,因構(gòu)造抬升及邊界斷層的活動(dòng),仍然可見(jiàn)大氣淋濾現(xiàn)象,說(shuō)明深埋地層仍可處于開(kāi)放成巖體系中[24],且不飽和大氣水可滲入碎屑巖地層接近2 000 m[25]。以上研究表明,在不同的成巖和埋藏階段,砂巖儲(chǔ)層的成巖體系也可能存在開(kāi)放性和封閉性的交替演化,僅考慮單一體系對(duì)儲(chǔ)層質(zhì)量的影響有失偏頗,需結(jié)合實(shí)際地質(zhì)條件充分考慮成巖體系的演化。

本次研究以四川盆地處于勘探早期的中臺(tái)山地區(qū)須家河組須二段致密砂巖為例,綜合運(yùn)用巖心、鑄體薄片、陰極發(fā)光、X衍射、掃描電鏡、包裹體分析、孔滲和三維地震等資料,在表征儲(chǔ)層基本特征的基礎(chǔ)上,分析須二段成巖作用特征及成巖體系類型,探討成巖體系對(duì)中臺(tái)山地區(qū)須二段致密砂巖儲(chǔ)層質(zhì)量的控制,進(jìn)而明確儲(chǔ)層成因機(jī)制,為四川盆地須家河組致密砂巖天然氣藏勘探提供理論指導(dǎo)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

四川盆地位于上揚(yáng)子地臺(tái)西北部,是在前震旦系變質(zhì)巖基底發(fā)育起來(lái)的大型疊合含油氣盆地,其中震旦紀(jì)—中三疊世主要發(fā)育海相碳酸鹽巖地層,晚三疊世—始新世轉(zhuǎn)變?yōu)殛懴嗨樾紟r沉積[26-27]。整體上,盆地可劃分為5個(gè)一級(jí)構(gòu)造帶:川西中新坳陷低陡帶、川北古中坳陷低緩帶、川中古隆中斜平緩帶、川南古坳中隆低陡穹形帶和川東古斜中隆高陡斷褶帶[28](圖1)。本次研究的中臺(tái)山地區(qū)位于川北古中坳陷低緩帶,面積約1 600 km2。截至目前,研究區(qū)共鉆探井六口,僅中臺(tái)1井和文探1井鉆獲須二段巖心(圖1)。試氣結(jié)果顯示,中臺(tái)1井和中臺(tái)H103井須二段獲工業(yè)氣流,日產(chǎn)天然氣分別為41.94×104m3和80.16×104m3。

研究區(qū)在晚三疊世須家河組時(shí)期處于辮狀河三角洲—湖泊沉積環(huán)境,須家河組自下而上可分為須一、須二、須三、須四、須五和須六段[6,29]。其中,須一、須三和須五段構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)平靜,以灰黑色、黑色頁(yè)巖為主夾灰色、深灰色灰質(zhì)粉砂巖、煤層及煤線,為主要的烴源巖層;須二、須四和須六段構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)強(qiáng)烈,以辮狀河三角洲沉積為主,巖性主要發(fā)育淺灰色、灰白色細(xì)—中粒長(zhǎng)石石英砂巖,局部夾黑色頁(yè)巖及煤線,為主要的儲(chǔ)集層[28](圖1)。

圖1 研究區(qū)位置、四川盆地構(gòu)造分區(qū)及須家河組地層剖面圖Fig.1 Location of the study area,tectonic units of the Sichuan Basin and stratigraphic columns of the Xujiahe Formation

2 儲(chǔ)層特征

2.1 巖石學(xué)特征

研究區(qū)須二段巖性主要為長(zhǎng)石石英砂巖和巖屑石英砂巖(圖2),石英含量為71.1%~80.5%(平均為76.3%),長(zhǎng)石含量為2.3%~16.8%(平均為9.0%),巖屑含量為6.9%~24.4%(平均為14.7%)。石英顆粒以單晶石英為主;長(zhǎng)石主要為斜長(zhǎng)石和鉀長(zhǎng)石,且鉀長(zhǎng)石略多于斜長(zhǎng)石;巖屑含量主要以火成巖巖屑為主(平均為8.3%),次為變質(zhì)巖巖屑(平均為2.8%)和沉積巖巖屑(平均為3.6%)。由粒度分析可知,須二段砂巖顆粒以細(xì)—中粒為主,分選中等—好,磨圓度為次棱角—次圓狀,結(jié)構(gòu)成熟度和成分成熟度中等。

圖2 四川盆地中臺(tái)山地區(qū)須二段砂巖儲(chǔ)層巖性三角圖Fig.2 Classification ternary diagram of Xu2 member sandstone in Zhongtaishan area,Sichuan Basin

2.2 儲(chǔ)集空間特征

通過(guò)鑄體薄片鏡下觀察發(fā)現(xiàn),研究區(qū)須二段儲(chǔ)集空間類型極少見(jiàn)原生孔隙,主要為次生孔隙,局部裂縫發(fā)育。其中,次生孔隙主要為長(zhǎng)石粒內(nèi)溶孔和巖屑粒內(nèi)溶孔,偶見(jiàn)少量晶間孔。

2.2.1 巖屑粒內(nèi)溶孔

研究區(qū)須二段砂巖儲(chǔ)層廣泛發(fā)育火成巖巖屑、變質(zhì)巖巖屑以及少量的沉積巖巖屑。在成巖過(guò)程中,當(dāng)成巖流體因CO2混入或有機(jī)質(zhì)成熟生烴脫羧排出有機(jī)酸時(shí),巖屑中的鋁硅酸鹽礦物或碳酸鹽礦物在酸性條件下不穩(wěn)定而發(fā)生溶蝕,產(chǎn)生粒內(nèi)溶蝕(圖3a)。研究區(qū)巖屑粒內(nèi)溶孔普遍發(fā)育,為須二段主要的儲(chǔ)集空間類型。

2.2.2 長(zhǎng)石粒內(nèi)溶孔

與巖屑類似,當(dāng)成巖流體呈酸性時(shí),長(zhǎng)石會(huì)發(fā)生溶蝕作用形成粒內(nèi)溶孔。一般情況下,長(zhǎng)石顆粒多沿解理縫發(fā)生溶蝕(圖3b)。研究區(qū)長(zhǎng)石粒內(nèi)溶孔普遍發(fā)育,為須二段主要的儲(chǔ)集空間類型。

2.2.3 裂縫

三疊紀(jì)末期須家河組沉積時(shí),四川盆地正處于晚印支構(gòu)造運(yùn)動(dòng)幕,斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈,此后進(jìn)一步受燕山運(yùn)動(dòng)和喜山運(yùn)動(dòng)改造,不同時(shí)期的斷裂普遍發(fā)育[30]。因此,研究區(qū)須家河組裂縫主要為構(gòu)造成因,且多與斷層相伴生。裂縫發(fā)育對(duì)砂巖儲(chǔ)集性能具有較大影響,裂縫在形成初期處于開(kāi)啟狀態(tài),不僅能直接改善儲(chǔ)層滲透性,還可為成巖流體提供遷移通道,有利于膠結(jié)、溶蝕等作用發(fā)生;當(dāng)裂縫逐漸被膠結(jié)物充填轉(zhuǎn)變?yōu)殚]合狀態(tài)時(shí),既可阻止成巖作用繼續(xù)進(jìn)行,又能增加巖石強(qiáng)度,進(jìn)而減小構(gòu)造作用對(duì)儲(chǔ)層的影響。中臺(tái)山地區(qū)須二段巖心及鏡下薄片觀察發(fā)現(xiàn),裂縫主要集中分布在被斷層切割的中臺(tái)1井,而在未見(jiàn)斷層的文探1井不發(fā)育(圖3c)。

2.2.4 晶間孔

研究區(qū)須二段儲(chǔ)層中可見(jiàn)中—粗晶石英晶體半充填—完全充填裂縫,石英晶體之間可見(jiàn)晶間孔(圖3d),該類型孔隙由于多與裂縫相伴生,僅在中臺(tái)1井發(fā)育。

圖3 四川盆地中臺(tái)山地區(qū)須二段砂巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間類型(藍(lán)色為鑄體薄片孔隙)Fig.3 Types of reservoir space in Xu2 member sandstone in Zhonagtaishan area,Sichuan Basin(pore spaces shown in blue)

2.3 物性特征

研究區(qū)須二段儲(chǔ)層孔隙度主要分布在2%~10%之間,平均孔隙度為5.8%,其中2%~4%的樣品占樣品總數(shù)5.8%,4%~6%的樣品占58%,6%~8%的樣品占29%,8%~10%的樣品占7.2%;滲透率分布范圍為(0.000 7~87.3)×10-3μm2,平均滲透率為5×10-3μm2,其中小于0.1×10-3μm2的樣品占樣品總數(shù)的63.8%,(0.1~1)×10-3μm2的樣品占14.5%,(1~10)×10-3μm2的樣品占10.1%,大于10×10-3μm2的樣品占11.6%(圖4)。結(jié)果表明,須二段儲(chǔ)層孔隙度主要分布在小于8%的區(qū)間,滲透率主要分布在小于1×10-3μm2的區(qū)間,表現(xiàn)為致密砂巖儲(chǔ)層。

圖4 四川盆地中臺(tái)山地區(qū)須二段砂巖儲(chǔ)層物性分布直方圖Fig.4 Porosity and permeability distribution of Xu2 member sandstone in Zhogntaishan area,Sichuan Basin

整體上,研究區(qū)須二段砂巖儲(chǔ)層孔隙度與滲透率呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系,隨孔隙度的增加,滲透率呈線性增加,但在孔隙度大于6%的區(qū)域,滲透率由于受裂縫的影響表現(xiàn)出一定程度的增大(圖5)。因此,研究區(qū)須二段致密砂巖儲(chǔ)層總體上表現(xiàn)為孔隙型儲(chǔ)層,局部發(fā)育裂縫—孔隙型儲(chǔ)層。

圖5 四川盆地中臺(tái)山地區(qū)須二段砂巖儲(chǔ)層孔隙度—滲透率關(guān)系圖Fig.5 Relationship between porosity and permeability of Xu2 member sandstone in Zhongtaishan area,Sichuan Basin

3 成巖作用

綜合鑄體薄片、陰極發(fā)光和掃描電鏡分析,研究區(qū)須二段砂巖儲(chǔ)層成巖作用類型有壓實(shí)作用、膠結(jié)作用、溶蝕作用和交代作用,其中膠結(jié)作用可見(jiàn)硅質(zhì)膠結(jié)、碳酸鹽膠結(jié)和伊利石、綠泥石等黏土礦物膠結(jié)。

3.1 壓實(shí)作用

研究區(qū)須二段致密砂巖儲(chǔ)層整體上壓實(shí)程度相對(duì)較弱,壓實(shí)作用主要以機(jī)械壓實(shí)作用為主,由于砂巖儲(chǔ)層普遍發(fā)育硅質(zhì)膠結(jié)物和碳酸鹽膠結(jié)物充填粒間,導(dǎo)致顆粒主要呈點(diǎn)—線接觸(圖6a),局部因基底式膠結(jié)可見(jiàn)顆粒近漂浮狀(圖6b)。

3.2 膠結(jié)作用

研究區(qū)須二段儲(chǔ)層膠結(jié)作用較為發(fā)育,主要發(fā)育硅質(zhì)膠結(jié)、鈣質(zhì)膠結(jié)和黏土礦物膠結(jié)。膠結(jié)作用是導(dǎo)致研究區(qū)須二段致密砂巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間減少最主要的成巖作用。

3.2.1 硅質(zhì)膠結(jié)

研究區(qū)硅質(zhì)膠結(jié)較為發(fā)育,主要表現(xiàn)為石英次生加大邊和自生石英晶體。其中石英次生加大邊主要圍繞石英顆粒共軸生長(zhǎng),與石英顆粒間可見(jiàn)清晰的“塵線”(圖6c);自生石英晶體主要充填粒內(nèi)溶孔(圖6d)和粒間孔(圖6e),并常見(jiàn)自生石英晶體充填裂縫(圖3d、圖6f),鏡下單偏光及掃描電鏡下自生石英均可見(jiàn)清晰六方錐晶形(圖6e,f)。

依據(jù)硅質(zhì)膠結(jié)物中鹽水包裹體均一溫度測(cè)定發(fā)現(xiàn),研究區(qū)存在早、晚兩期硅質(zhì)膠結(jié)。早期硅質(zhì)膠結(jié)主要為粒間的石英次生加大邊,均一溫度分布范圍為71.1℃~126.6℃(主要分布區(qū)間為70℃~90℃);晚期硅質(zhì)膠結(jié)主要為晚期裂縫中充填的中—粗晶自生石英,均一溫度分布范圍為102.7℃~155.8℃(主要分布區(qū)間為100℃~120℃)(圖7)。其中,早期硅質(zhì)膠結(jié)在中臺(tái)1井和文探1井均普遍發(fā)育,晚期硅質(zhì)膠結(jié)僅在中臺(tái)1井可見(jiàn)。

3.2.2 碳酸鹽膠結(jié)

研究區(qū)碳酸鹽膠結(jié)主要以方解石膠結(jié)為主,與硅質(zhì)膠結(jié)類似,方解石膠結(jié)物根據(jù)包裹體均一溫度可分為早、晚兩期。早期方解石均一溫度分布范圍為86.8℃~124.6℃(主要分布區(qū)間為90℃~110℃)(圖7),主要形成于壓實(shí)強(qiáng)度較弱的埋藏早期,以基底式膠結(jié)充填粒間孔(圖6b)和粒內(nèi)溶孔(圖6g);晚期方解石均一溫度分布范圍為103.1℃~138.7℃(主要分布區(qū)間為100℃~140℃)(圖7),主要表現(xiàn)為中—粗晶且充填裂縫,陰極發(fā)光下主要呈橙黃—橙紅色光(圖6h)。其中,早期方解石膠結(jié)物主要分布在文探1井,晚期方解石僅在中臺(tái)1井可見(jiàn)。

圖6 四川盆地中臺(tái)山地區(qū)須二段致密砂巖儲(chǔ)層成巖作用特征(藍(lán)色為鑄體薄片孔隙)Fig.6 Diagenetic characteristics of Xu2 member sandstone in Zhongtaishan area,Sichuan Basin(pore space shown in blue)

此外,為分析碳酸鹽膠結(jié)物來(lái)源,本次研究對(duì)中臺(tái)1井和文探1井須二段致密砂巖樣品進(jìn)行了碳氧同位素分析。為剔除樣品中普遍存在的白云巖巖屑對(duì)粒間方解石膠結(jié)物碳氧同位素測(cè)試的干擾,首先將巖石薄片置于雙目鏡下識(shí)別出粒間方解石膠結(jié)物,然后利用20μm牙鉆在鏡下將粒間方解石挑出制成粉末,利用磷酸與方解石膠結(jié)物粉末反應(yīng)生成CO2,進(jìn)而通過(guò)同位素質(zhì)譜儀分析生成的CO2來(lái)測(cè)定碳氧同位素值。研究發(fā)現(xiàn),中臺(tái)1井方解石膠結(jié)物碳同位素δ13CV-PDB分布范圍為-1.66‰~1.33‰,氧同位素δ18OV-PDB分布范圍為-18.19‰~-9.17‰;文探1井解石膠結(jié)物碳同位素δ13CV-PDB分布范圍為-3.15‰~2.49‰,氧同位素δ18OV-PDB分布范圍為-15.94‰~-3.98‰(圖8)。與須家河組時(shí)期海水碳氧同位素值相比[31],文探1井主要表現(xiàn)為C、O同位素均略微負(fù)偏,而中臺(tái)1井除部分樣品表現(xiàn)出與文探1井相同的略負(fù)偏特征外,另一部分樣品表現(xiàn)為C、O同位素均較大幅度負(fù)偏(圖8)。以上分布特征表明,文探1井方解石膠結(jié)主要與大氣淡水溶蝕有關(guān),而中臺(tái)1井方解石沉淀同時(shí)受大氣淡水和有機(jī)質(zhì)脫羧產(chǎn)生的有機(jī)酸影響。

3.2.3 黏土礦物膠結(jié)

研究區(qū)黏土礦物膠結(jié)類型主要為伊利石和綠泥石。掃描電鏡下,伊利石主要表現(xiàn)為絲狀或纖維狀充填于粒間孔和粒內(nèi)溶孔,且多與硅質(zhì)膠結(jié)相伴生(圖6e,i);綠泥石主要表現(xiàn)為針狀,在顆粒表面形成黏土包膜和環(huán)邊(圖6j)。

3.3 溶蝕作用

由前述碳氧同位素分析可知,研究區(qū)文探1井主要經(jīng)歷早期的大氣淡水溶蝕,中臺(tái)1井同時(shí)遭受早期的大氣水溶蝕和晚期的有機(jī)酸溶蝕(圖8)。研究區(qū)須二段砂巖溶蝕作用主要表現(xiàn)為長(zhǎng)石、巖屑中鋁硅酸鹽礦物和碳酸鹽礦物的酸性溶蝕(圖3a,b、圖6g),且次生溶蝕產(chǎn)物主要為硅質(zhì)、黏土和方解石膠結(jié)物。其中,黏土和早期硅質(zhì)膠結(jié)物在中臺(tái)1井和文探1井粒間孔、粒內(nèi)溶孔普遍發(fā)育,早期方解石主要分布在文探1井中充填粒間孔和粒內(nèi)溶孔,而晚期中—粗晶方解石和石英膠結(jié)物主要發(fā)育在中臺(tái)1井充填晚期規(guī)模較大的裂縫。

圖8 四川盆地中臺(tái)山地區(qū)須二段砂巖儲(chǔ)層方解石膠結(jié)物碳氧同位素特征Fig.8 Characteristics of carbon and oxygen isotopes in calcite cements of Xu2 member sandstone,Zhongtaishan area,Sichuan Basin

3.4 交代作用

研究區(qū)交代作用明顯,主要表現(xiàn)為方解石和黏土礦物交代石英次生加大邊(圖6k,l),表明粒間黏土礦物和早期方解石均形成于早期石英膠結(jié)之后,與包裹體均一溫度分布特征一致(圖7)。

圖7 四川盆地中臺(tái)山地區(qū)須二段硅質(zhì)與方解石膠結(jié)物鹽水包裹體均一溫度分布直方圖Fig.7 Distribution of homogenization temperature of aqueous inclusions in quartz and calcite cements of Xu2 member sandstone,Zhongtaishan area,Sichuan Basin

4 成巖體系類型

本次研究綜合斷裂發(fā)育及次生溶蝕產(chǎn)物分布特征、成巖流體古鹽度,分析研究區(qū)中臺(tái)1井和文探1井須二段致密砂巖儲(chǔ)層成巖體系類型。

4.1 斷裂發(fā)育及次生溶蝕產(chǎn)物分布特征

中臺(tái)1井在地震剖面上可見(jiàn)須二段被斷層切割(圖9a),且?guī)r心裂縫普遍發(fā)育(圖9b)。依據(jù)鏡下裂縫與石英膠結(jié)物關(guān)系,可將中臺(tái)1井發(fā)育裂縫劃分為三期:第一期裂縫在成巖早期便已存在,可見(jiàn)裂縫被成巖早期的自生石英晶體半充填(圖6f);第二期裂縫切穿早期的石英次生加大(圖6c);第三期規(guī)模相對(duì)較大的裂縫被晚期中—粗晶自生石英晶體充填—半充填(圖3d)。斷裂發(fā)育特征表明,中臺(tái)1井因晚印支構(gòu)造運(yùn)動(dòng)幕在成巖早期產(chǎn)生斷層和裂縫。此時(shí),由于埋藏較淺處于成巖初期,砂巖壓實(shí)強(qiáng)度弱且粒間孔喉?xiàng)l件好。因此,粒間孔隙與上述形成初期處于開(kāi)啟狀態(tài)的斷裂,可作為成巖流體運(yùn)移通道與外界自由進(jìn)行物質(zhì)交換,表現(xiàn)為開(kāi)放成巖體系。

圖9 四川盆地中臺(tái)山地區(qū)文探1井與中臺(tái)1井須二段斷裂發(fā)育特征Fig.9 Development of faults and fractures in Xu2 member in well Wentan 1 and well Zhongtai 1,Zhongtaishan area,Sichuan Basin

在此條件下,砂巖中的長(zhǎng)石和巖屑因早期大氣溶蝕產(chǎn)生的液態(tài)SiO2、Al3+等,可通過(guò)粒間孔隙和斷裂向外遷移。但由于在孔隙流體中的溶解度極低且成巖流體含量十分有限[14,32],次生溶蝕產(chǎn)物(尤其是液態(tài)SiO2)在向砂巖外部遷移過(guò)程中會(huì)逐漸沉淀析出,并膠結(jié)充填粒間孔隙與裂縫(圖6c,f),進(jìn)而降低了成巖流體運(yùn)移條件。在此情況下,成巖流體逐漸不能與外界進(jìn)行自由的物質(zhì)交換,表現(xiàn)為封閉性成巖體系。此時(shí),成巖流體在儲(chǔ)層內(nèi)部達(dá)到溶蝕—膠結(jié)平衡,形成的次生溶蝕產(chǎn)物不能有效向儲(chǔ)層外部遷移,主要膠結(jié)充填儲(chǔ)層內(nèi)部孔隙空間,因而可見(jiàn)次生溶蝕產(chǎn)物伊利石與石英膠結(jié)物多伴生出現(xiàn)且充填粒間孔(圖6e)。此外,盡管砂巖局部因發(fā)育晚期規(guī)模較大的裂縫而有利于成巖作用進(jìn)行,但由于成巖體系表現(xiàn)為封閉性,晚期有機(jī)酸不能進(jìn)入儲(chǔ)層內(nèi)部?jī)H作用在裂縫附近,且與早期大氣溶蝕類似,裂縫會(huì)逐漸被晚期硅質(zhì)和方解石充填—半充填(圖3d、圖6h),進(jìn)一步加劇了成巖體系的封閉性。整體上,中臺(tái)1井由早期開(kāi)放成巖體系逐漸演變?yōu)橥砥诜忾]體系。

文探1井地震剖面上表現(xiàn)為須二段地層未被斷層切割,巖心及鏡下觀察也無(wú)裂縫發(fā)育(圖9c,d)。盡管早期大氣水溶蝕可通過(guò)粒間孔隙進(jìn)行砂巖內(nèi)外成巖物質(zhì)交換,但由于無(wú)斷裂分布且白云巖巖屑大量發(fā)育,粒間孔隙迅速被以早期方解石為代表的次生溶蝕產(chǎn)物膠結(jié)充填(圖6b),導(dǎo)致粒間孔喉?xiàng)l件變差,不利于成巖流體向砂巖外部遷移。在此情況下,方解石多與溶蝕的白云巖巖屑伴生出現(xiàn),且主要充填粒間孔、長(zhǎng)石和白云巖巖屑粒內(nèi)溶孔(圖6g),同時(shí)還可見(jiàn)石英和伊利石膠結(jié)物相伴生且充填巖屑粒內(nèi)溶孔(圖6i)。以上現(xiàn)象說(shuō)明長(zhǎng)石和巖屑的次生溶蝕產(chǎn)物在形成之后未進(jìn)行長(zhǎng)距離遷移,多以離子形式隨成巖流體在儲(chǔ)層內(nèi)部進(jìn)行短距離遷移甚至無(wú)遷移近原地沉淀,在儲(chǔ)層粒間或溶蝕顆粒內(nèi)部直接析出,充填粒間孔和粒內(nèi)溶孔[16,19],最終達(dá)到溶蝕—膠結(jié)平衡狀態(tài)。研究表明文探1井成巖流體與外界無(wú)明顯物質(zhì)交換,整體上主要表現(xiàn)為封閉成巖體系。

4.2 成巖流體古鹽度

前人研究發(fā)現(xiàn):隨埋深增加,深部地層與外界進(jìn)行物質(zhì)交換越來(lái)越困難,表現(xiàn)為現(xiàn)今地層水鹽度隨埋深增加呈逐漸增大的趨勢(shì)[14]。相應(yīng)地,成巖體系也逐漸由淺層開(kāi)放體系轉(zhuǎn)變?yōu)樯顚臃忾]體系[13]。但若地層在成巖過(guò)程中斷裂普遍發(fā)育,則斷裂可作為流體遷移通道,有利于淺部的低鹽度地層水甚至是地表大氣淡水進(jìn)入深部地層,導(dǎo)致深部地層水鹽度顯著降低,成巖體系也相應(yīng)表現(xiàn)為開(kāi)放體系[24]。因此,地層水鹽度與成巖體系類型密切相關(guān),可通過(guò)分析成巖過(guò)程中孔隙流體的古鹽度來(lái)反映成巖期成巖體系類型:成巖流體鹽度越大,說(shuō)明成巖期孔隙流體與外界缺少物質(zhì)交換,成巖作用發(fā)生在封閉體系中[14];成巖流體鹽度越小,表明成巖期有外界流體混入(如大氣淡水),孔隙流體能與外界物質(zhì)自由交換,表明為開(kāi)放體系[24]。通過(guò)對(duì)砂巖儲(chǔ)層膠結(jié)物中所含鹽水包裹體冰點(diǎn)溫度測(cè)定,并將冰點(diǎn)溫度與古鹽度進(jìn)行換算,可得到成巖期孔隙流體古鹽度[33]。

本次研究選取早期膠結(jié)物(粒間方解石和石英次生加大邊)與晚期膠結(jié)物(充填晚期規(guī)模較大裂縫的中—粗晶方解石和自生石英)內(nèi)部鹽水包裹體進(jìn)行冰點(diǎn)溫度測(cè)定,并分別計(jì)算中臺(tái)1井和文探1井成巖流體古鹽度。研究發(fā)現(xiàn),文探1井主要發(fā)育粒間方解石和石英次生加大邊等早期膠結(jié)物,包裹體冰點(diǎn)溫度分布范圍-23.7℃~-12.7℃,計(jì)算求得成巖流體古鹽度分布范圍為16.6%~24.8%,其中古鹽度>20%樣品占77.8%;中臺(tái)1井早、晚期膠結(jié)物均有分布,包裹體冰點(diǎn)溫度分布范圍為-23.7℃~-8.5℃,計(jì)算求得成巖流體古鹽度分布范圍為12.3%~24.8%,其中早期膠結(jié)物中包裹體古鹽度<20%樣品占83.9%,晚期膠結(jié)物中包裹體古鹽度>20%樣品占76.7%(圖10)。

圖10 四川盆地中臺(tái)山地區(qū)文探1井與中臺(tái)1井須二段成巖流體古鹽度分布圖Fig.10 Distribution of diagenetic fluid salinity of Xu2 member sandstone in well Wentan1 and well Zhongtai1,Zhongtaishan area,Sichuan Basin

由此可見(jiàn),盡管同為早期膠結(jié)物中的鹽水包裹體,文探1井計(jì)算得出的古鹽度整體上較中臺(tái)1井高;雖然同為中臺(tái)1井須二段砂巖儲(chǔ)層膠結(jié)物,早期膠結(jié)物中包裹體古鹽度整體比晚期膠結(jié)物中包裹體古鹽度低。根據(jù)以上現(xiàn)象推測(cè),文探1井在成巖早期處于封閉條件下,其成巖流體與外界物質(zhì)交換微弱,此時(shí)幾乎無(wú)外界流體混入,成巖流體鹽度相對(duì)較高。而中臺(tái)1井在成巖早期處于開(kāi)放條件下,其成巖流體

綜上所述,文探1井須二段致密砂巖儲(chǔ)層在成巖過(guò)程中主要表現(xiàn)為封閉成巖體系,而中臺(tái)1井須二段致密砂巖儲(chǔ)層在成巖早期為開(kāi)放成巖體系,在晚期逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉忾]成巖體系。

5 成巖體系對(duì)儲(chǔ)層質(zhì)量的控制

本次研究基于中臺(tái)1井和文探1井所發(fā)育次生溶蝕產(chǎn)物類型存在差異的特征,以早期大氣淡水溶蝕為例,定量分析次生溶孔與次生溶蝕產(chǎn)物之間的關(guān)系,探討不同成巖體系對(duì)溶蝕作用的影響,進(jìn)而明確成巖體系對(duì)儲(chǔ)層質(zhì)量的控制機(jī)理。

5.1 成巖體系對(duì)溶蝕作用影響

本次研究通過(guò)分析文探1井和中臺(tái)1井溶蝕孔隙與次生溶蝕產(chǎn)物含量的差值,來(lái)定量分析成巖體能自由與外界進(jìn)行物質(zhì)交換,此時(shí)外源流體能進(jìn)入儲(chǔ)層孔隙作為成巖流體的一部分,因而成巖流體鹽度相對(duì)較低;但隨著成巖作用階段深入,在成巖晚期中臺(tái)1井逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉忾]條件,此時(shí)成巖流體特征與文探1井早期類似,鹽度相對(duì)較高。因此,中臺(tái)1井須二段成巖早期處于開(kāi)放體系,晚期轉(zhuǎn)變?yōu)榉忾]體系,而文探1井自成巖早期開(kāi)始即表現(xiàn)為封閉體系。系對(duì)儲(chǔ)層質(zhì)量的影響。盡管研究區(qū)須二段致密砂巖儲(chǔ)層中石英、方解石和黏土膠結(jié)物為長(zhǎng)石與巖屑的次生溶蝕產(chǎn)物,但由于砂巖儲(chǔ)層巖石學(xué)組成不同,中臺(tái)1井和文探1井次生溶蝕產(chǎn)物發(fā)育類型存在差異。

四川盆地須二段沉積時(shí)期,研究區(qū)主要存在北西方向的龍門山物源和北東方向的米倉(cāng)—大巴山物源[30]。通過(guò)巖心觀察發(fā)現(xiàn),文探1井巖心可見(jiàn)富含碳酸鹽巖礫石的礫巖段(圖9d),整體分選相對(duì)較差,且鏡下薄片觀察白云巖巖屑普遍發(fā)育(圖6g),表明為來(lái)自碳酸鹽巖地層的近源沉積。這一現(xiàn)象與須二段時(shí)期川西龍門山地區(qū)逆沖推覆導(dǎo)致三疊系碳酸鹽巖遭受剝蝕的地質(zhì)背景一致[30],由此推測(cè)文探1井物源主要來(lái)源于西北部龍門山地區(qū)。中臺(tái)1井巖心整體為中—細(xì)砂巖,分選相對(duì)較好(圖9b),表明為相對(duì)遠(yuǎn)源沉積,同時(shí)鏡下薄片觀察發(fā)現(xiàn)以火山巖和變質(zhì)巖巖屑為主,無(wú)碳酸鹽巖巖屑發(fā)育。因此,中臺(tái)1井物源主要來(lái)源于盆地東北部米倉(cāng)—大巴山地區(qū)。

在此基礎(chǔ)上結(jié)合前述分析可知,文探1井砂巖富含白云巖巖屑,早期大氣淡水導(dǎo)致長(zhǎng)石和巖屑顆粒溶蝕。由于文探1井主要處于封閉體系,早期的次生溶蝕產(chǎn)物不能有效遷移到砂巖外部,主要在粒間膠結(jié)充填(圖6b,g,k)。后期有機(jī)酸因這些早期膠結(jié)物堵塞孔喉,同時(shí)缺乏斷裂等通道的有效溝通,導(dǎo)致不能進(jìn)入砂巖內(nèi)部對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行改造。因此,文探1井須二段砂巖主要發(fā)育因早期大氣溶蝕產(chǎn)生的方解石、石英和黏土膠結(jié)物。中臺(tái)1井在早期大氣淡水溶蝕時(shí)因斷裂的存在,處于開(kāi)放體系下,盡管部分次生溶蝕產(chǎn)物能遷移到砂巖外部,但鏡下特征表明仍有部分早期次生溶蝕產(chǎn)物在粒間和裂縫膠結(jié)充填(圖3c、圖6f)。同時(shí),隨著成巖過(guò)程的深入,粒間及裂縫充填的早期次生溶蝕產(chǎn)物逐漸阻礙了砂巖內(nèi)外的物質(zhì)交換,盡管晚期存在規(guī)模較大的裂縫以及有機(jī)酸溶蝕,但總體上也無(wú)法對(duì)儲(chǔ)層內(nèi)部進(jìn)行有效改造,因而晚期次生溶蝕產(chǎn)物在砂巖內(nèi)部不發(fā)育,主要在晚期裂縫中充填—半充填(圖3d、圖6h)。因此,中臺(tái)1井須二段砂巖內(nèi)部主要發(fā)育因早期大氣淡水溶蝕形成的硅質(zhì)和黏土膠結(jié)。

基于以上分析,本次研究分別統(tǒng)計(jì)文探1井和中臺(tái)1井須二段現(xiàn)今溶蝕孔隙度、硅質(zhì)膠結(jié)物、黏土膠結(jié)物和早期方解石膠結(jié)物的含量,計(jì)算現(xiàn)今溶蝕孔隙度與硅質(zhì)膠結(jié)物、黏土膠結(jié)物和早期方解石膠結(jié)物總含量的差值[14,16],發(fā)現(xiàn)文探1井孔隙度變化為-6.95%~1.50%(平均值為-2.85%),而中臺(tái)1井孔隙度變化為-3.05%~5.54%(平均值為1.06%)(圖11)。以上結(jié)果說(shuō)明經(jīng)過(guò)早期大氣水溶蝕作用改造,文探1井產(chǎn)生的次生溶蝕產(chǎn)物含量較溶蝕孔隙略高,而中臺(tái)1井次生溶孔含量相對(duì)次生溶蝕產(chǎn)物略高,表明不同成巖體系作用下,溶蝕作用對(duì)研究區(qū)須二段致密砂巖儲(chǔ)層質(zhì)量的影響存在較大差異。

圖11 四川盆地中臺(tái)山地區(qū)中臺(tái)1井與文探1井須二段砂巖儲(chǔ)層溶蝕孔隙與次生溶蝕產(chǎn)物含量垂向分布圖Fig.11 Vertical distributions of content of feldspar dissolution porosity,clay,quartz cement and early calcite and their values from thin sections of Xu2 member sandstone in well Zhongtai1 and well Wentan1,Zhogntaishan area,Sichuan Basin

5.2 成巖體系對(duì)儲(chǔ)層質(zhì)量控制

為深入分析產(chǎn)生此差異原因,本次研究基于成巖體系整體還原成巖物質(zhì)來(lái)源、遷移、溶蝕與沉淀過(guò)程,探討成巖體系對(duì)儲(chǔ)層質(zhì)量的控制機(jī)理。

如前所述,文探1井須二段主要表現(xiàn)為封閉成巖體系,在成巖早期埋深較淺,壓實(shí)程度弱,原生粒間孔隙發(fā)育(圖12a)。早期大氣淡水在普遍發(fā)育的原生粒間孔中運(yùn)移,使砂巖內(nèi)部長(zhǎng)石與巖屑顆粒產(chǎn)生大量溶蝕,次生溶蝕產(chǎn)物以離子形式進(jìn)入孔隙水中,為后續(xù)膠結(jié)物沉淀提供充足的物質(zhì)來(lái)源。同時(shí),由于孔隙水含量較少且液態(tài)SiO2、Al3+等溶解度較低,次生溶蝕產(chǎn)物不能進(jìn)行長(zhǎng)距離遷移,溶蝕產(chǎn)生的石英、黏土和方解石等膠結(jié)物在砂巖內(nèi)部經(jīng)較短距離搬運(yùn)后析出或直接近原地沉淀。因此,文探1井須二段次生溶蝕產(chǎn)物不能向砂巖外部有效遷移,只能在儲(chǔ)層內(nèi)部再沉淀并膠結(jié)充填粒間孔和粒內(nèi)溶孔(圖12b)。在此成巖改造過(guò)程中,由于成巖流體不能與外界進(jìn)行自由物質(zhì)交換,僅能在砂巖儲(chǔ)層內(nèi)部達(dá)到溶蝕—膠結(jié)平衡。盡管有溶蝕作用發(fā)生并產(chǎn)生次生溶孔,但伴生的次生溶蝕產(chǎn)物同時(shí)會(huì)占據(jù)粒間孔和粒內(nèi)溶孔導(dǎo)致部分孔隙空間喪失,本質(zhì)上只是孔隙空間由原生粒間孔向粒內(nèi)溶孔和黏土礦物晶間孔轉(zhuǎn)變的再分配[14,29]?;谖镔|(zhì)平衡原理分析,儲(chǔ)層孔隙度無(wú)凈增量,儲(chǔ)層質(zhì)量幾乎不變或略有降低。

中臺(tái)1井在成巖早期為開(kāi)放體系,此時(shí)埋藏淺、壓實(shí)強(qiáng)度弱,砂巖除內(nèi)部粒間孔隙普遍發(fā)育外還存在早期裂縫(圖12c),可為流體運(yùn)移提供有利通道。在此條件下,長(zhǎng)石和巖屑顆粒遭受大氣淡水溶蝕,產(chǎn)生的大量次生溶蝕產(chǎn)物離子溶于成巖流體中,為隨后的膠結(jié)充填提供充足的成巖物質(zhì)來(lái)源。同時(shí),由于存在粒間孔隙和早期裂縫兩種運(yùn)移通道,成巖流體能與外界自由進(jìn)行物質(zhì)交換,次生溶蝕產(chǎn)物可在濃度差的驅(qū)動(dòng)下持續(xù)向儲(chǔ)層外部遷移。因此,中臺(tái)1井早期大氣水溶蝕作用產(chǎn)生了次生溶孔并形成石英和黏土膠結(jié)物,且部分次生溶蝕產(chǎn)物能有效向外搬運(yùn),進(jìn)而在此過(guò)程中能產(chǎn)生孔隙度凈增量,儲(chǔ)層質(zhì)量得到一定程度改善(圖12d)。但隨著成巖過(guò)程不斷深入,次生溶蝕產(chǎn)物向外遷移過(guò)程中逐漸充填粒間孔和早期裂縫,成巖體系逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉忾]體系。此時(shí),次生溶蝕產(chǎn)物不能向外界有效遷移,而只能在儲(chǔ)層內(nèi)部達(dá)到溶蝕—膠結(jié)平衡,導(dǎo)致孔隙空間再分配,本質(zhì)上儲(chǔ)層質(zhì)量幾乎無(wú)變化(圖12e)。盡管晚期規(guī)模相對(duì)較大的裂縫發(fā)育且有機(jī)質(zhì)成熟脫羧形成有機(jī)酸,但有機(jī)酸因無(wú)運(yùn)移通道不能進(jìn)入砂巖內(nèi)部對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行有效改造,僅能在近裂縫處產(chǎn)生溶蝕,且晚期次生溶蝕產(chǎn)物石英和方解石膠結(jié)物逐漸充填晚期裂縫及附近次生溶孔(圖12f)。此時(shí)儲(chǔ)層質(zhì)量雖不能進(jìn)一步有效改善,但有利于前期大氣溶蝕所改善儲(chǔ)層質(zhì)量的保存。

圖12 四川盆地中臺(tái)山地區(qū)成巖體系控制須二段致密砂巖儲(chǔ)層質(zhì)量模式圖Fig.12 Model of diagenetic system control on reservoir quality of Xu2 member tight sandstone,Zhongtaishan area,Sichuan Basin

綜合以上分析可知,開(kāi)放體系有利于儲(chǔ)層質(zhì)量改善,封閉體系下儲(chǔ)層質(zhì)量無(wú)明顯變化;儲(chǔ)層質(zhì)量本質(zhì)上受成巖體系及其耦合方式的控制,早期開(kāi)放體系有利于成儲(chǔ),晚期封閉體系有利于早期儲(chǔ)層的保存,開(kāi)放—封閉成巖體系耦合模式是中臺(tái)山地區(qū)須二段致密砂巖儲(chǔ)層形成和保存的控制因素;研究區(qū)裂縫的開(kāi)啟與封閉是影響成巖體系演化的關(guān)鍵要素。

6 對(duì)非常規(guī)油氣沉積學(xué)的意義

隨著非常規(guī)油氣勘探的快速發(fā)展與深入,以非常規(guī)油氣沉積學(xué)為代表的非常規(guī)油氣地質(zhì)理論體系逐步構(gòu)建并完善。作為非常規(guī)油氣沉積學(xué)的三大關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題之一,優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育機(jī)制一直是非常規(guī)油氣沉積學(xué)的核心研究?jī)?nèi)容[34]。如本文前言所述,致密砂巖儲(chǔ)層作為一種典型的非常規(guī)儲(chǔ)層,多沿用常規(guī)碎屑巖儲(chǔ)層研究思路及方法,并未體現(xiàn)其作為非常規(guī)儲(chǔ)層的特殊性與復(fù)雜性,因此所得研究成果較為局限而不能有效推廣與應(yīng)用。本次研究基于成巖體系理論,采用“非常規(guī)”的研究思路及方法對(duì)致密砂巖儲(chǔ)層進(jìn)行研究,從化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)交換守恒的本質(zhì)出發(fā),整體把握儲(chǔ)層巖石—流體作用過(guò)程中不同成巖作用之間的相互制約關(guān)系,重建儲(chǔ)層質(zhì)量演化過(guò)程。以此進(jìn)一步分析特定區(qū)域(板塊、盆地、凹陷等)致密砂巖對(duì)與其相對(duì)應(yīng)的全球性、區(qū)域性、盆地級(jí)甚至更小級(jí)別等不同尺度地質(zhì)事件的響應(yīng),更深層次的探究致密砂巖成儲(chǔ)機(jī)制,進(jìn)而對(duì)處于不同級(jí)別或尺度的致密砂巖儲(chǔ)層分布進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。除致密砂巖儲(chǔ)層外,其它類型的非常規(guī)儲(chǔ)層如頁(yè)巖和致密碳酸鹽巖儲(chǔ)層,成巖期流體—巖石相互作用機(jī)制本質(zhì)上與致密砂巖儲(chǔ)層一致。因此,基于成巖體系理論分析優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育機(jī)制的研究思路及方法,可推廣應(yīng)用于頁(yè)巖和致密碳酸鹽巖等其它非常規(guī)油氣儲(chǔ)層。

7 結(jié)論

(1)四川盆地中臺(tái)山地區(qū)須二段致密砂巖儲(chǔ)層巖性主要為長(zhǎng)石石英砂巖和巖屑石英砂巖,儲(chǔ)集空間以巖屑粒內(nèi)溶孔、長(zhǎng)石粒內(nèi)溶孔和晶間孔等次生孔隙為主,局部裂縫發(fā)育,儲(chǔ)層孔隙度為2%~10%(平均5.8%),滲透率為(0.000 7~87.3)×10-3μm2(平均5×10-3μm2),主要表現(xiàn)為孔隙型和裂縫—孔隙型致密砂巖儲(chǔ)層。

(2)須二段砂巖儲(chǔ)層經(jīng)歷了壓實(shí)作用、膠結(jié)作用(硅質(zhì)膠結(jié)、碳酸鹽膠結(jié)、黏土膠結(jié))、溶蝕作用(長(zhǎng)石溶蝕、巖屑溶蝕)和交代作用等復(fù)雜的成巖改造。

(3)文探1井須二段主要表現(xiàn)為封閉成巖體系,次生溶蝕產(chǎn)物不能向外遷移,僅在儲(chǔ)層內(nèi)部膠結(jié)充填,本質(zhì)上為儲(chǔ)層孔隙空間再分配,儲(chǔ)層無(wú)孔隙度凈增量,因而儲(chǔ)層質(zhì)量無(wú)實(shí)質(zhì)影響。

(4)中臺(tái)1井早期表現(xiàn)為開(kāi)放成巖體系,成巖流體可通過(guò)斷裂與外界進(jìn)行物質(zhì)交換,次生溶蝕產(chǎn)物能有效遷移到儲(chǔ)層外部,儲(chǔ)層孔隙度存在凈增量,因此儲(chǔ)層質(zhì)量得到有效改善;隨著次生溶蝕產(chǎn)物逐漸沉淀析出充填裂縫,中臺(tái)1井晚期表現(xiàn)為封閉成巖體系,此時(shí)次生溶蝕產(chǎn)物與文探1井類似,主要在儲(chǔ)層內(nèi)部膠結(jié)充填,儲(chǔ)層質(zhì)量在前期開(kāi)放體系基礎(chǔ)上無(wú)明顯改善,但有利于前期開(kāi)放體系下形成孔隙空間的保存,整體上中臺(tái)1井成巖體系早期開(kāi)放晚期封閉使儲(chǔ)層質(zhì)量得到一定程度改善。

(5)中臺(tái)山地區(qū)須二段致密砂巖儲(chǔ)層本質(zhì)上受成巖體系演化的控制,早期開(kāi)放成巖體系和晚期封閉成巖體系耦合有利于儲(chǔ)層形成和保存,裂縫的開(kāi)啟與封閉是影響成巖體系的關(guān)鍵因素。

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