文档介绍：摘要
鄂尔多斯盆地榆林地区山西组二段
砂岩储层成岩作用研究
作者简介:黄培培,女,1985 年 11 月生,师从成都理工大学黄思静教授,
2010 年 6 月毕业于成都理工大学地质学(沉积学)专业,获得理学硕士学位。
摘要
鄂尔多斯盆地上古生界天然气资源丰富,勘探开发潜力巨大,勘探前景良好,
榆林地区山西组 2 段砂岩储层具有储集砂体厚度大、横向分布稳定、单井产能高
及开发效果好等特点,是上古生界主力含气层段。山 2 期是鄂尔多斯盆地重要的
成煤期,是重要的含煤地层,与之有关的酸性流体在砂岩的成岩演化过程中具有
十分重要的作用。本文运用野外岩心观察、室内铸体薄片观察、X 射线衍射、扫
描电镜、化学元素分析、同位素分析等手段,对鄂尔多斯盆地榆林地区山西组 2
段砂岩的岩石学特征、自生矿物特征、孔隙构成与物性等进行了讨论,通过上述
分析,对砂岩成岩作用类型及其对储层的影响、成岩阶段演化及次生孔隙形成机
制进行了细致研究。
研究表明,研究区山 2 段砂岩的岩石类型以石英砂岩为主,岩石中长石含量
极低,成分成熟度极高,贫长石富石英是本区砂岩骨架颗粒构成的显著特征;粒
度较粗,以粗砂为主,分选好,杂基含量低;砂岩中原生孔隙含量较高,主要为
剩余粒间孔,次生孔隙以高岭石晶间孔和次生溶孔为主,微裂隙不发育;平均孔
隙度约 %,绝大多数样品的渗透率小于 ×10-3μm2,属低孔低渗储层,孔
隙度与渗透率之间具有良好的正相关性,渗透率的变化依赖于孔隙的发育程度。
储层砂岩在埋藏成岩过程中经历的成岩作用类型包括压实压溶作用、胶结作
用、溶解作用和交代作用,依据自生矿物分布和形成顺序、混层粘土矿物转化、
有机质成熟度等指标,研究区砂岩的成岩演化阶段处于中成岩阶段 B 期。压实
压溶作用是本区最主要的破坏性成岩作用,是孔隙度丧失的主要原因。自生矿物
类型包括硅质胶结物、粘土矿物(主要是高岭石)和碳酸盐矿物,在岩石中的平
均含量分别为 %、%和 %,极高的硅质含量、较高的高岭石含量和
很低的碳酸盐含量是本区砂岩自生矿物构成的显著特点。溶解作用是本区最重要
的加强性成岩作用,溶解介质主要来源于与煤系地层有关的酸性流体,被溶物主
要是长石等铝硅酸盐矿物,酸性流体的溶解作用发生时间早,作用时间长,使砂
I
成都理工大学硕士学位论文
岩中长石消耗殆尽,并继续消耗部分不稳定岩屑,造成了砂岩中极低的长石含量
和极高的硅质和高岭石含量,并形成了大量的次生孔隙,大大改善了储层的物性。
铸体薄片结合扫描电镜观察发现,硅质胶结物主要以石英次生加大形式产
出,可形成于较早的成岩阶段;高岭石的赋存状态主要是孔隙充填,多具有较好
的晶间孔隙,常与硅质胶结物伴生;方解石和白云石主要以粒状结构充填孔隙,
结构观察发现白云石的沉淀时间较早,而方解石往往沉淀于高岭石和石英次生加
大之后,多是成岩晚期的产物,对碳酸盐矿物的碳、氧同位素分析也支持了上述
观察结果。煤系地层酸性水对长石、部分不稳定岩屑等铝硅酸盐矿物的溶解为上
述自生矿物提供了最主要的物质来源。较早成岩阶段形成的硅质、高岭石和白云
石胶结作用增强了岩石的机械强度和抗压实能力,对压实作用起到了一定的抑制
作用,在一定程度上保护了原生孔隙,是研究区砂岩中最重要的保持性成岩作用,
这也是山 2 段砂岩在深埋藏条件下仍能保持较高含量原生孔隙的主要原因。
关键词:成岩作用酸性介质煤系地层山西组 2 段榆林地区
II
Abstract
Diagenesis of sandstone reservoir of Member 2 of Shanxi
Formation in Yulin area, Ordos Basin
Introduction of the author: Huang Peipei, female, was born in November, 1985
whose tutor was Professor Huang Sijing . He graduated from Chengdu University of
Technology in sedimentology major and was granted the Master Degree in June,
2010.
Abstract
Upper Paleozoic sandstones contain abundant natural gas resource, among the
formations, Member 2 of Shanxi Forma