曲美靜

摘要：砂巖在沉積作用完成并被埋藏后，進入了漫長的成巖作用階段。遼河斷陷的砂巖從早第三紀陸續(xù)進入了成巖階段。在成巖作用下，巖石的組分及結構發(fā)生了一系列物理的、化學的變化，砂巖儲集空間的數量與性質也隨之改變，這種改變對砂巖的儲集性能必然產生程度不一的影響。

關鍵字：成巖作用;自生礦物;壓實作用;泥質含量

成巖作用不僅是儲集層（砂巖）本身的變化，它是涉及到生油巖、蓋層等多方面錯綜復雜的變化過程。遼河斷陷作為一個陸相斷陷盆地，斷裂活動強烈而頻繁，僅西部凹陷可以劃分多個不同的二級構造單元，雖然不同構造單元（地區(qū)）之間成巖作用特征存在一定的差異。

1.成巖階段劃分依據及標志

1.古地溫和地溫梯度

A井區(qū)下第三系地溫梯度為3.3-3.8℃/100m，比正常地溫梯度（3.3℃/100m）略高。在這樣的地溫梯度條件下，埋藏深度多為900-1100m的于樓油層、興隆臺油層的砂巖基本處于早成巖階段晚期;熱河臺油層及杜家臺油層埋藏深度多不大于2500m，砂巖儲層處于中成巖階段中期。

2、自生礦物標志

地質歷史時期，自生礦物隨埋藏深度和溫度、壓力的增高而發(fā)生變化，改變原有礦物的組合關系及物理、化學性質，可以反映儲層經歷的成巖作用階段。

（1）自生粘土礦物

本區(qū)見有的自生粘土礦物以高嶺石為主，其次為伊利石。自生高嶺石和自生伊利石占砂巖中粘土礦物總量大都不超過5%，粘土礦物向著伊—蒙混層并最終伊利石化（或綠泥石化）方向演化還有很大距離，表明成巖作用尚處于初期階段。

（2）自生碳酸鹽

本區(qū)砂巖中的碳酸鹽總量不高（2-5%），而且多以內碎屑（鮞粒、生物碎屑）形式出現，因而自生碳酸鹽含量更少。區(qū)內自生碳酸鹽的析出僅在局部井段中出現，以泥晶方解石或泥微晶方解石形式產出，方解石晶體細微呈嵌晶狀，成巖階段為早期碳酸鹽類型。

（3）自生石英

本區(qū)砂巖中幾乎不見自生石英加大現象，硅質加大級別幾乎為零。

（4）自生黃鐵礦

砂巖中自生黃鐵礦析出現象十分普遍。黃鐵礦（FeS）晶體多以球粒狀呈集合體形式產出，球粒粒徑為10-20m，占據粒間孔減少部分孔隙。

綜上所述，本區(qū)見有的自生礦物析出類型和程度均表明成巖作用尚不夠強烈，是早成巖階段特有的自生礦物類型，中、晚成巖階段的代表性自生礦物是高級別（3-6級）自生加大的石英，在本區(qū)沒有見到，甚至連低級別（1-2級）的自生加大石英也很難見到。以上各種現象足以說明本區(qū)于樓油層和興隆臺油層的砂巖儲層成巖作用是微弱的。

2.主要成巖事件及特征

成巖階段發(fā)生的各種變化，有些是分階段先后進行的，有些是同時進行的，有些則是始終在進行的。綜合分析各種資料，對區(qū)內砂巖儲層有影響的成巖事件主要為三種。其中機械壓實作用對儲層的影響最大，膠結作用次之，而溶蝕作用對本區(qū)儲層的影響極小。

1、機械壓實作用

機械壓實是各種成巖事件最常見并始終進行的成巖作用。

A井區(qū)于樓油層和興隆臺油層的砂巖儲層壓實程度均較輕，巖性疏松孔隙發(fā)育，除了埋藏時間較短（相對于蓮花油層和杜家臺油層而言）、埋藏深度不大（900-1000m）這二個重要原因外，同時以下三方面因素也起著一定作用。

（1）砂巖中泥質含量較低不易被壓

當砂巖中具有塑性性質的粘土礦物含量較高時，必然減少具有剛性性質骨架顆粒的相對含量，使巖石在整體上剛性減弱而塑性增強，在上覆地層壓力作用下，巖石中的可塑性。

粘土質礦物向粒間孔隙流動并點據孔隙，致使巖石體積減少，壓實程度增高呈致密狀，反之則相反。

本區(qū)砂巖的泥質含量普遍不高，抗壓實能力相對較強。

（2）骨架顆粒相對較粗抗壓實能力較強

砂巖的骨架顆粒越細就越接近粘土礦物的塑性性質，反之則相反。本區(qū)砂巖的骨架顆粒相對較粗（中—粗粒級），故抗壓實能力較強。

（3）砂巖中的巖屑含量較高有利于壓實作用

本區(qū)砂巖組分中，石英及長石等剛性礦物組分的相對含量不高，巖屑組分含量較高，可達30%左右，而且在巖屑組分中抗壓性不強的中—酸性噴發(fā)巖巖屑含量在巖屑總量中占明顯優(yōu)勢。因此，就碎屑骨架顆粒組分而言，本區(qū)砂巖易于壓實。

總的看來，在機械壓實成巖事件中，本區(qū)砂巖所具有各種條件當中，除了砂巖中的中—酸性巖屑含量較高有利于壓實外，其它諸條件，例埋藏時間、埋藏深度、砂巖的泥質含量、砂巖粒級等因素均不利于壓實作用，因此砂巖儲層普遍較疏松，以粒間孔為主的孔隙空間損失有限。

2、膠結作用

膠結作用種類較多，不同的膠結類型發(fā)生于不同階段，就本區(qū)而言，膠結作用類型主要為自生粘土礦物膠結、早期碳酸鹽膠結。包括硅質膠結（石英、長石自生加大）為內的其它膠結類型，在本區(qū)十分少見。

（1）自生粘土礦物膠結

自生粘土礦物膠結物是在成巖環(huán)境下，經化學沉淀作用充填在原生孔隙或次生孔隙中的各類粘土礦物。充填的自生粘土礦物類型除了取決于孔隙水的化學性質和介質條件，更重要的與其特定成巖階段的粘土轉化程度有關。

經薄片鏡鑒、X光衍射、掃描電鏡觀察，可以確認本區(qū)下第三系沙一、沙二段（E2S1+E3S2）砂巖中的自生粘土礦物膠結物以高嶺石為主，也見有少量伊—蒙混層，遠未達到深度成巖作用的伊利石化或綠泥石化。

（2）早期碳酸鹽膠結

本區(qū)早期碳酸鹽膠結程度較輕，僅見有少量泥晶和泥微晶方解石以膠結物形式出現于碎屑骨架顆粒之間，對儲層的儲集性能影響不大。

3、溶蝕作用

溶蝕作用對于提高被壓實砂巖的孔隙度有程度不一的作用，主要發(fā)生于中成巖階段（2000-2400m）晚期（B期），受控于孔隙的化學性質和滲流能力。在此以上成巖階段也有溶蝕現象，例如本區(qū)主力油層段雖處于早成巖階段晚期（B期），但也見有少量溶蝕現象甚至淋濾作用形成的孔隙，但對孔隙總量的影響極小。

3.結束語

A井區(qū)主力油層的砂巖是經歷了多種成巖作用成為現今面貌，由于各種成巖作用程度相對較弱，雖然造成部分原生粒間孔隙的損失，但仍保留了數量可觀的原生孔隙，使之成為具有良好儲集性能的優(yōu)質儲層。

參考文獻：

[1]丁志剛，吳敬哲，于濤，李東風.下遼河西部凹陷下第三系地層及沉積特征，遼寧工程技術大學學報（自然科學版） ，2011，30（04）：30～31