《水成岩》

2024-08-30

《水成岩》(共12篇)

《水成岩》 篇1

苏里格气田位于鄂尔多斯盆地南部,地质构造上隶属于伊陕斜坡西部,区内上古生界发育大面积展布的河流-三角洲沉积砂体,下伏地层的煤岩与暗色泥岩属优质烃源岩,区域封盖保存条件良好,纵向上形成了良好的生储盖组合,有利于大型岩性气藏的形成与富集[1]。苏里格气田的勘探始于1999年,是中国迄今为止发现的最大的陆上整装油气藏,天然气勘探面积2×104km2[2]。前人的研究成果表明,苏里格地区主体上处于三角洲平原、三角洲前缘沉积相带,北部物源区为盆地提供了丰富的碎屑物质[3],缓坡型的三角洲平原分流河道砂体随着湖平面的频繁波动而向湖盆中心推进,形成了不同期次河道砂体平面连片、纵向叠置的大面积储集体[4]。

苏里格气田为典型的克拉通盆地的岩性气藏,发育致密砂岩储层[5]。孔隙类型以次生溶孔、晶间孔及裂隙等次生孔隙为主,总体上具有低孔低渗的特点[6]。以往的勘探开发经验证明,地质条件相似的地区天然气富集程度却相差较大。蒋凌志在对我国低渗透碎屑岩储层形成机理的研究中发现,次生型低渗透储层主要受成岩作用控制[7]。因此,对研究区致密砂岩储层的成岩演化特征及成岩相的研究具有重要的生产实际意义。

1 地质概况

研究区位于苏里格气田南部的庆城地区,构造上隶属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西南部。总体上为一个西倾的大型单斜构造,勘探面积近3×104km2。上古生界自下而上发育了石炭系本溪组、二叠系太原组、山西组、下石盒子组、上石盒子组及石千峰组,其中山西组的山1段及下石盒子组的盒8段为区内的主力含气层段,主要为一套海陆过渡相的三角洲沉积砂体[8,9],本次研究目的层段山1段主要发育于三角洲前缘亚相,常见水下分流河道、河口坝、分流间湾及溢岸沉积等微相。

2 主要成岩作用类型及成岩演化特征

2.1 压实作用

研究区山1段埋深介于2 500~3 300 m,经历了较强的压实压溶作用。颗粒紧密堆积,颗粒之间呈线状-凸凹接触,甚至缝合接触[图1(a)],塑性岩屑(云母及千枚岩等低变质岩岩屑)常见变形[图1(b)]、断裂,局部被挤压进入粒间孔隙而呈假杂基现象;局部发生刚性颗粒的断裂破碎,颗粒接触面发生压溶嵌合。

2.2 胶结作用

研究区胶结物种类繁多,其中以硅质胶结(平均46.04%)为主,其次为黏土胶结物,常见高岭石(平均34.03%)及绿泥石(平均9.34%)胶结,碳酸盐胶结物(以方解石及菱铁矿为主,分别占6.58%和4.00%)发育较差,局部凝灰质含量较高的地层中见少量水云母胶结。

2.2.1 硅质胶结作用

要以石英自生加大的形式产出,其次为微、细粒石英晶体充填粒间孔及组分内溶孔中。次生加大环边围绕石英颗粒生长使颗粒呈滚圆状、椭圆状[图1(c)],常包裹随陆源碎屑一并沉积的锆石、夕线石等重矿物,局部颗粒边缘发育薄膜状粘土,成为原始石英颗粒与次生加大的分界[图1(j)]。

硅质胶结物在研究区砂岩样品中广泛发育,主

自生石英晶粒胶结物常与岩屑蚀变、粘土矿物转化或长石的溶蚀等过程相伴生,呈半自形-它形充填杂基溶孔或岩屑溶孔,也可由许多细粒晶呈集合体的形式部分或完全交代长石及岩屑。

2.2.2 黏土矿物胶结作用

自生高岭石胶结物主要发育孔隙沉淀型及岩屑、晶体颗粒蚀变型两种产状[10]。前者结晶程度较高,晶间孔发育程度较好,在酸性流体的作用下可溶蚀扩大,产生连通性较好的孔隙系统[图1(d)],以结晶程度好、成分单一的特征区别于陆源黏土杂基;蚀变型高岭石常发育于长石颗粒或凝灰质杂基中,蚀变强烈时高岭石可完全交代长石颗粒,具有长石颗粒的假象;另一种比较常见的黏土胶结物为绿泥石,主要分布于石英颗粒边缘或孔隙内壁形成衬边状胶结[图1(e)],对机械压实作用起到一定的抑制作用,后期在成岩流体的作用下发生溶蚀可形成较好的储集空间。

此外,局部样品中还可见到呈丝状、桥状分布于残余粒间孔或组分内溶孔内的自生伊利石,分隔孔隙及吼道,含量较少。

2.2.3 碳酸盐胶结作用

煤系地层成岩早期水生、陆生植物连续分解,可产生大量腐殖酸,导致研究区山1段砂岩缺乏早期碳酸盐胶结物。成岩晚期随着干酪根生烃活动的减弱,孔隙水中有机酸的浓度逐渐减弱,加上碳酸盐矿物及长石等铝硅酸盐矿物的溶蚀作用对酸性流体的大量消耗,孔隙水向碱性过渡[11]。当CO2分压降低时,由黏土矿物或黑云母转化而产生的Fe2+和Mg2+易结合到方解石或白云石晶格中形成铁方解石及铁白云石等晚期碳酸盐胶结物[12]。山1段主要发育铁方解石胶结物,呈晶粒状、斑块状充填残余粒间孔隙[图1(f)],或呈嵌晶状交代岩屑及早期硅质胶结物,局部呈脉状充填构造裂隙或刚性颗粒的微裂缝[图1(g)]。

2.3 溶蚀作用

随着沉积物的成岩演化,孔隙流体的性质将发生改变,原有矿物或矿物组合将变得不稳定而发生不同程度的溶蚀[13]。由铸薄片的观察统计,溶蚀作用所形成的贴粒孔隙[图1(k)]、伸长型孔隙[图1(h)]及铸模孔等次生溶孔是研究区砂岩储层的主要孔隙类型。主要表现为长石岩解理面发生溶蚀而呈梳状或蜂窝状[图1(i)];千枚岩、泥板岩等低级变质岩岩屑及中酸性火山岩岩屑发生溶蚀而具有不规则外形,局部颗粒全部溶蚀形成铸模孔;凝灰质杂基及黏土杂基内均可见不同程度的溶蚀,次生溶孔常被成岩期胶结物所充填,部分保存完好的溶孔可为油气储集运移提供良好的空间[图1(l)]。

2.4 成岩作用阶段划分

苏里格南部地区山1段地层富含水生和陆生植物,埋藏后易产生腐殖酸使沉积物整体上缺少碳酸盐胶结物,故成岩早期压实作用对储层改造作用较强烈,颗粒多呈线状-凸凹接触;石英次生加大达Ⅱ-Ⅲ级,碳酸盐胶结物以亮晶方解石、铁方解石为主;岩样镜质组反射率(Ro)介于1.69%~1.96%之间,多数处于高成熟至过成熟阶段[14];X射线衍射测试表明,蒙脱石(S%)在I/S混层中含量小于15%。根据以上依据,研究区目的层段已进入中成岩B期,局部处于中成岩A期,参照石油天然气行业标准(SY/T 5477—2003)将研究区山1段砂岩成岩阶段划分为同生阶段、早成岩阶段及中成岩阶段3个阶段5个期次(图2)。

根据自生矿物的相互交切关系与流体演化特征判断,研究区山1段砂岩主要存在两个次生孔隙发育带:第一个发育于早成岩A期,原始沉积物中的蒙脱石及高岭石等陆源黏土矿物开始以混层(主要为I/S无序混层)的形式向伊利石或绿泥石转化,大量孔隙水及层间水成为腐殖酸的良好载体,将早期沉积物生成的腐殖酸带出,溶蚀早期碳酸盐胶结物及凝灰质杂基;第二个发育于中成岩A期,随着沉积物中的有机质成熟并开始生烃,孔隙水因大量有机酸的进入而呈酸性,长石、火山颗粒物质及黏土杂基发生溶蚀,此阶段是储层次生溶孔形成的主要时期,粒间溶孔、铸模孔等次生孔隙大多形成于此阶段。

3 成岩相类型及分布规律

3.1 成岩相类型

成岩相是现今储层特征的直接反映,是表征储层性质、类型和优劣的成因性标志[15,16,17,18,19]。本文从储层物性参数入手,结合现今成岩面貌及成岩机制,将研究区储层成岩相划分为4类(表1)。

3.1.1 中孔低渗岩屑石英砂岩杂基+岩屑溶蚀相

主要为粗粒岩屑石英砂岩,石英含量介于43%~72%,平均62%,杂基含量较高。颗粒分选较好。黏土及凝灰质杂基的充填作用在一定程度上阻碍了机械压实作用,并在早成岩晚期至中成岩早期酸性孔隙水的作用下发生强烈溶蚀,形成以杂基溶孔及粒内溶孔为主的次生孔隙系统[图3(a)]。储层孔隙度介于15.5%~15.9%之间,渗透率介于(2.65~4.79)×10-3μm2之间,属于中孔-低渗储层。主要发育于水下分流河道砂体中,是本区最有利的储集相带。

3.1.2 低孔低渗岩屑石英砂岩弱溶蚀相

以中-粗粒岩屑石英砂岩及石英砂岩为主,石英含量介于51%~67%,平均54%,杂基含量小于3%。岩石经过强烈的压实作用,石英颗粒之间、石英与岩屑之间多呈线状-凸凹接触,以黏土杂基或岩屑单一组分溶蚀为主,溶蚀作用较弱,孔隙多呈孤立状产出[图3(b),(c)]。储层孔隙度介于11.3%~12.5%之间,渗透率介于(1.79~1.13)×10-3μm2之间,发育于水下分流河道、河口坝沉积环境中,储集性能中等。

3.1.3 低孔特低渗岩屑石英砂岩胶结相

为中-粗粒岩屑石英砂岩,石英含量分布范围较广,硅质胶结为主的样品中石英含量可达76%;黏土及碳酸盐矿物为胶结物的样品中石英含量低于60%。杂基含量较少,岩屑多被黏土矿物交代,黏土矿物晶间孔较发育[图2(d)~(f)]。孔隙度低于10%,渗透率介于(0.03~0.374)×10-3μm2。发育于河口坝、溢岸砂体中,基本无储集能力。

3.1.4 特低孔特低渗砂泥岩压实相

为中-细粒岩屑石英砂岩及泥岩,其中砂岩颗粒分选较差,杂基含量较高,岩石抗压实能力较差,原生孔隙几乎消耗殆尽,流体-岩石作用较弱,次生孔隙几乎不发育。渗透率低于0.03×10-3μm2。发育于溢岸沉积、分流间湾及前三角洲环境,在纵向及横向上对有利储集相起到分隔的作用,有利于形成岩性圈闭(图4)。

3.2 成岩相展布特征

沉积环境控制着成岩作用的类型和强度,对成岩相的分布起着决定性作用[20]。研究区中孔低渗岩屑石英砂岩杂基+岩屑溶蚀相多发育于水下分流河道环境,因为与河口坝及溢岸砂体相比,河道砂体往往具有粒度粗、分选好的特点,沉积物抗压实能力较强,有机酸性水易沿着原生粒间孔进入并溶蚀;而分选差、泥质含量较高的溢岸沉积、分流间湾及前三角洲沉积物则由于强烈的压实作用,在成岩早期就表现出低孔、低渗的特征,后期酸性流体缺少运移溶蚀的通道[21],因此,这类沉积环境中多发育强压实相。

平面上(图5),庆探1井至庆探4井一带发育多期水下分流河道叠置,砂体厚度较大,是中孔低渗岩屑石英砂岩杂基+岩屑溶蚀相的主要发育区。纵向上,山13层中孔低渗岩屑石英砂岩杂基+岩屑溶蚀相分布最广,有利储集相带发育面积最大;山11层次之,下部中孔低渗岩屑石英砂岩杂基+岩屑溶蚀相发育面积较大;山12层砂体展布面积较大,但多为自生硅质或孔隙水淀杂基高岭石所充填,储层溶蚀作用较弱,仅发育黏土杂基或中酸性火山岩岩屑的单一组分的溶蚀作用,有利储层相带发育较差。

4 结论

(1)研究区山1段致密砂岩储层经历了压实作用、硅质胶结作用、黏土矿物胶结作用、碳酸盐胶结作用及溶蚀作用。压实作用及各种矿物的胶结作用是储层致密化的主控因素;溶蚀作用则形成了本区主要的孔隙类型,控制着有利储集相带的分布。

(2)石英次生加大级别、泥岩镜质体反射率(Ro)及I/S混层矿物中蒙脱石的相对含量等特征表明,研究区山1段已进入中成岩B期,局部处于中成岩A期。

(3)将储层划分为4种成岩相类型:中孔低渗岩屑石英砂岩杂基+岩屑溶蚀相、低孔低渗岩屑石英砂岩岩屑溶蚀相、低孔特低渗含岩屑石英砂岩强胶结相及特低孔特低渗砂泥岩压实相。其中Ⅰ类为最有利的储集相带,Ⅱ类次之,主要分布在山11及山13层中;而Ⅲ类及Ⅳ类基本无储集能力,后者纵向上封隔有效储集相带形成岩性圈闭。

摘要:为探讨苏里格气田庆城地区下二叠统山西组第1段(简称山1段)有利成岩相的分布规律,基于铸体薄片、扫描电镜、X光衍射及阴极发光等分析化验资料对山1段致密砂岩储层的成岩作用及成岩演化规律进行了研究。结果表明:研究区山1段致密砂岩储层经历了压实作用、硅质胶结作用、黏土矿物胶结作用、碳酸盐胶结作用及溶蚀作用。结合石英次生加大级别、泥岩镜质体反射率(R0)及I/S混层矿物中蒙脱石的相对含量,认为该区山1段已进入中成岩B期,局部处于中成岩A期。将储层划分为4种成岩相类型:中孔低渗岩屑石英砂岩杂基+岩屑溶蚀相、低孔低渗岩屑石英砂岩岩屑溶蚀相、低孔特低渗含岩屑石英砂岩强胶结相及特低孔特低渗砂泥岩压实相。其中Ⅰ类为最有利的储集相带,Ⅱ类次之,主要分布在山11及山13层中;而Ⅲ类及Ⅳ类基本无储集能力后者纵向上封隔有效储集相带形成岩性圈闭。

关键词:鄂尔多斯盆地,苏里格气田,山西组,成岩演化,成岩相

《水成岩》 篇2

关于描写水成语

1、撒水拿鱼:抽干水捉鱼。比喻事情容易做,不费气力。

2、以水济水:比喻雷同附和,对事情没有好处。

3、云心水性:指女子作风轻浮,爱情不专一。

4、剩水残山:残破的山河。多形容亡国后的或经过变乱后的土地景物。也比喻未被消除而剩下来的事物。

5、鱼水相欢:犹言鱼水和谐。

6、以水救水:引水来救水灾,水势越盛。比喻不仅不加以制止,相反更助长其势。

7、污泥浊水:比喻一切落后、腐朽和反动的东西。

8、拖人下水:比喻勉强人一道做他不愿做的事(多指坏事)。

9、顺水人情:利用机会顺便给人的好处。也指不费力的人情。

10、沾泥带水:比喻说话、写文章不简洁或办事不干脆。

11、以水投石:比喻意见相左,不能为对方所接受。

12、无源之水,无本之末:没有源头的水,没有根的树。比喻没有基础的事物。

13、乐山乐水:乐:喜爱,爱好。有人喜爱山,有人喜爱水。比喻各人的爱好不同。

14、水火兵虫:指使古书遭受损毁的四种灾害:水灾、火灾、战乱和书蠹。也泛指各种天灾人祸。

15、悬河注水:见“悬河泻水”。

16、显山露水:比喻出名,显露才能。

17、听风听水:形容善于赏玩自然景色。

18、水秀山明:山光明媚,水色秀丽。形容风景优美。

19、远水解不了近渴:比喻慢的办法救不了急。

20、一败如水:形容军队打了大败仗,象水泼到地上那样不可收拾。

21、水可载舟,亦可覆舟:比喻在平时要想到可能发生的困难和危险。

22、水底捞针:在水底下捞一根针。形容很难找到。

23、杨花水性:柳絮飘扬,水性流动,因以“杨花水性”比喻轻薄女子等用情不专。

24、拖人落水:犹言拖人下水。

25、饮水栖衡:喝水充饥,住简陋房屋。形容生活清苦。

26、一碗水端平:比喻处理事情公正,不偏袒任何一方。

27、以水投水:比喻事物类同很难辨别。

28、心同止水:形容心境平静,毫无杂念。同“心如止水”。

29、一尺水十丈波:比喻说话夸张,不真实。

30、水尽鹅飞:比喻恩情断绝,各走各的路。也比喻精光,一点儿也不剩。

31、似水流年:流年:光阴。形容时间一去不复返。

32、依山傍水:指地理位置靠近山岭和水流。

33、水陆毕陈:水陆:指水陆所产的珍贵食物。各种山珍海味全都陈列出来。形容菜肴丰富。

34、拖泥带水:比喻说话做事不干脆利落。

35、顺水推舟:顺着水流的方向推船。比喻顺着某个趋势或某种方便说话办事。

36、水火相济,盐梅相成:烹饪赖水火而成,调味兼盐梅而用。喻人之才性虽各异,而可以和衷共济。

37、宿水餐风:形容旅途或野外生活的艰苦。

38、饮水思源:喝水时想起水的来源。比喻不忘本。

39、饮水食菽:见“饮水啜菽”。

40、心如止水:形容心境平静,毫无杂念

41、水性杨花:象流水那样易变,象杨花那样轻飘。比喻妇女在感情上不专一。

42、水软山温:形容景色幽雅。

43、山高水长:象山一样高耸,如水一般长流。原比喻人的风范或声誉象高山一样永远存在。后比喻恩德深厚。

44、水天一色:水光与天色相浑。形容水天相接的辽阔景象。

45、远水救不得近火:比喻缓慢的救助不能解决眼前的急难。

46、饮水知源:比喻明白事物的本源。

47、一尺水翻腾做一丈波:比喻说话夸大之极。

48、水木清华:水:池水,溪水;木:花木;清:清幽;华:美丽有光彩。指园林景色清朗秀丽。

49、山清水秀:形容风景优美。

50、水涨船高:水位升高,船身也随之浮起。比喻事物随着它所凭借的基础的提高而增长提高。

51、沂水春风:沂水:河水名,在山东省曲阜县境内,孔子出生地。春风:春天和暖的.风,比喻良好的熏陶和教育。来自沂水的春风。比喻深受孔学的教育与熏陶。

52、针插不进,水泼不进:比喻一个集团非常排外,不容易打进去,也比喻一个人坚持已见,不听别人的任何意见

53、盈盈秋水:盈盈:清澈的样子。秋水:秋天的水清,比喻人的眼睛清澈。眼睛如一波清澈的水。形容女子水汪汪明亮而传神的眼睛。亦作“秋水盈盈”。

54、水晶灯笼:比喻遇事能明察是非的人。

55、水滴石穿:水不停地滴,石头也能被滴穿。比喻只要有恒心,不断努力,事情就一定能成功。

56、鱼水深情:象鱼儿离不开水那样,关系密切,感情深厚。

57、遇水架桥:见“遇水迭桥”。

58、水落石出:水落下去,水底的石头就露出来。比喻事情的真相完全显露出来。

59、水磨工夫:掺水细磨。形容工作深入细致,费时很多。

60、一口吸尽西江水:原是一气呵成、贯通万法的意思。后比喻过于性急,想一下子就达到目的。

61、一潭死水:潭:深水坑。一池子死水。比喻停滞不前的沉闷局面。

62、桃花潭水:比喻友情深厚。

63、水来土掩:大水来了,用土堵住。比喻敌人来犯,就引兵抵抗。

64、宿水飡风:同“宿水餐风”。

65、水乳交融:交融:融合在一起。象水和乳汁融合在一起。比喻感情很融洽或结合十分紧密。

66、自相水火:自己人互相像水火那样不能相容。

67、水火之中:水火:比喻灾难。灾难困苦之中。

68、悬河泻水:悬河:瀑布;泻水:水很快地往下流。河水直往下泻。比喻说话滔滔不绝或文辞流畅奔放。

69、十日一水,五日一石:比喻作画构思精密,不轻易下笔。

70、一廉如水:为官廉洁,如流水一样清洁。

71、鱼水相投:犹言鱼水和谐。

72、细水长流:比喻节约使用财物,使经常不缺用。也比喻一点一滴不间断地做某件事。

73、桃花流水:形容春日美景。也比喻男女爱情。

74、水深火热:老百姓所受的灾难,象水那样越来越深,象火那样越来越热。比喻人民生活极端痛苦。

75、水过鸭背:比喻事过之后没有留下一点痕迹。

76、水火无交:没有财物牵涉。形容为官清正廉洁。

77、山穷水尽:山和水都到了尽头。比喻无路可走陷入绝境。

78、油光水滑:①形容光滑润泽。②形容人的圆滑、狡诈。

79、水土不服:对于一个地方的气候条件或饮食习惯不能适应。

80、以石投水:象石头投入水里就沉没。比喻互相合得来。

81、沂水弦歌:谓知时处世,逍遥游乐。语本《论语·先进》:“扞曾点呴曰:‘莫春者,春服既成,冠者五六人,童子六七人,浴乎沂,风乎舞雩,咏而归。’”

82、遇水叠桥:遇水阻拦,就架桥通过。形容不怕阻力,奋勇前进。

83、山高水低:比喻不幸的事情。多指人的死亡。

84、一清如水:形容为官廉洁,不贪、不贿。也形容十分清洁。

85、山明水秀:山光明媚,水色秀丽。形容风景优美。

86、问诸水滨:滨:水边。比喻不承担责任或两者不相干。

87、走花溜水:比喻吹牛,说大话。

88、水至清则无鱼:水太清,鱼就存不住身,对人要求太苛刻,就没有人能当他的伙伴。比喻过分计较人的小缺点,就不能团结人。

89、盈盈一水:比喻相隔不远。

90、汤里来,水里去:指银钱随手来随手去,留不住。

91、置水之情:表示人民对官吏公正清廉的期望。

92、鱼水和谐:形容夫妇关系和好谐调如鱼水。

93、盂方水方:盛水的器皿是什么形状,水也成为什么形状。比喻在上的人言行影响风气。

94、一肚子坏水:指人心肠很坏

95、无源之水,无本之木:源:水源;本:树根。没有源头的水,没有根的树。比喻没有基础的事物。

96、水米无交:指没有吃过别人一点东西。比喻为官清廉,不妄取民物。也比喻双方毫无往来。

97、万水千山:万道河,千重山。形容路途艰难遥远。

98、源头活水:原比喻读书越多,道理越明。现也指事物发展的动力和源泉。

99、重山复水:谓山峦重迭,水流盘曲。

100、秀水明山:山光明媚,水色秀丽。形容风景优美。

101、行云流水:形容文章自然不受约束,就象漂浮着的云和流动着的水一样。

102、山长水远:比喻道路遥远艰险。

103、望穿秋水:秋水:比喻人的眼睛。眼睛都望穿了。形容对远地亲友的殷切盼望。

104、远水不解近渴:比喻慢的办法救不了急。

105、遇水迭桥:遇水阻拦,就架桥通过。形容不怕阻力,奋勇前进。

106、舟水之喻:舟:船。对船和水的比喻,即水可以载舟,也可覆舟。老百姓可以帮助君王建立朝廷,也可以起来反抗推翻朝廷。

107、水来伸手,饭来张口:形容懒惰成性,坐享别人劳动成果的人。

108、酌水知源:饮水要明白它的来源。比喻不忘本。

109、饮水辨源:见“饮水知源”。

魔术实验:点水成冰 篇3

在魔术中,最重要的部分就是魔术师手中的“水”了,下面就向大家介绍它的制作过程。

实验材料:

无水乙酸钠、烧杯、玻璃棒、天平、量筒、药匙、微波炉、手套、口罩、护目镜

制作过程:

1.用天平称量150克无水乙酸钠,放入烧杯中。

2.向烧杯中加入100毫升水。

窍门小提示:微波炉加热之后,溶液的表面和杯壁都会有结晶,这时可以向烧杯中加入少量的水,结晶就会缓慢溶解。

3.将烧杯放入微波炉中加热,直至无水乙酸钠完全溶解。

4.将完全溶解的乙酸钠溶液倒入到一个干净的烧杯中,使用保鲜膜密封(温馨提示:此步骤中溶液温度较高,要小心烫手,需要戴上微波炉手套进行操作)。

5.待烧杯中溶液温度降至常温,然后放置于4℃冰箱中冷却。

想一想:为什么“水”会瞬间结“冰”呢?

其实在魔术中所用的“水”是乙酸钠的过饱和溶液。由于溶液中没有结晶核,因此过量的乙酸钠并不会析出。当手指上的乙酸钠粉末接触到过饱和溶液后,这一过程提供了结晶核,溶液中的乙酸钠就开始结晶,也就是我们看到的“结冰”过程了。

摸一下“冰”,你会发现它竟然是热的!这又是为什么呢?因为在乙酸钠过饱和溶液结晶的反应过程中,会放出大量的热。我们冬季取暖用的一种暖宝宝就是应用了其结晶放热这一特点哦!

待烧杯中溶液冷却后,魔术中的“水”就制作完成了。你需要在手指上蘸一点乙酸钠粉末,然后在“水”的表面轻轻一点,烧杯中的水就可以瞬间结成“冰”了!

(本栏目合作单位:中国科学技术馆)

提高机械堵水的堵水成功率 篇4

随着油田进入高含水开发阶段, 为缓解层间矛盾对高含水油层进行封堵, 或者由于层间矛盾发生变化, 井内封隔器失效, 都需要对油井实施机械堵水作业。因此, 产液量的多少, 封隔器的特性, 重堵井的拔堵能否成功, 拔堵时管柱是否上窜都是影响机械堵水成功率的主要因素。

(1) 在机械堵水井重堵井的施工过程中, 我们一般要先进行拔堵, 也就是打捞井内的堵水管柱, 但是, 由于种种原因给打捞带来一定的困难。

目前对于平衡堵水管柱我们采用的丢手接头主要有两种:其一是下入抽油杆下接φ55mm变扣接头的方法, 把销钉砸断实现丢手, 其二是用投球打压方式, 把丢手销钉砸断, 实现丢手。由于丢手接头种类的不同, 在打捞工具的选择上带来了一定的难度。

当井内有砂蜡或偏III弹子盘等小件落物, 将丢手接头内腔堵死, 无法正常打捞。

当丢手接头内掉入死堵时, 也会将丢手接头内腔堵死, 无法正常打捞。

(2) 在起打捞管柱的过程中, 由于井内压力较大, 并且在死蜡与胀封胶筒共同作用下, 堵塞套管泄压通道, 容易造成飞管现象。不但有安全隐患, 也易发生环保问题。引起上窜的原因主要有以下几个方面:

堵水管柱封隔器在井内工作时间较长, 封隔器胶筒与套管内壁紧密接触, 在高温高压的作用下容易发生胶结。当上提管柱时, 由于封隔器胶筒与套管内壁胶结不解封产生摩擦力, 造成堵水管柱卡阻, 同时井内的压力得不到释放, 引起管柱上窜。

堵水封隔器长期封堵高含水层, 地层压力得不到释放, 作用到井内, 当上提堵水管柱时, 较高的地层压力作用于油管, 从而引起了油管上窜。

上窜压力的计算公式:

首先我们先计算一下管柱上窜时, 井口剩余压强有多大?

解:套管内面积:

设井内管重 (假定其为110根) :

则井深:

则封隔器以上水的重力:

则向上的压强为:

即当封隔器受到18.82MPa的向上压强时油管由于压力而飞起, 这样减去1061.5m液柱所产生的压强:

则井口遗留压强为:

所以当井口压力大于8.205 MPa时, 只要封隔器不解封, 管内就会形成密封进而堵死, 此时油管就能飞出。

2 解决措施

(1) 对于下砸式丢手接头可选用双滑块捞矛和三滑块捞矛, 投球打压式丢手接头因其内壁有凸棱只能选用双滑块捞矛进行打捞。

(2) 当丢手接头被砂、蜡等杂物堵死时, 可采用带水眼双滑块打捞矛先进行循环冲洗, 待打捞通道恢复后即可打捞。

(3) 当丢手接头内掉有死堵时, 我们先用φ90mm小强磁进行吸附。因死堵掉入后离丢手接头上端面较近, 利用强磁的吸附能力将其吸出, 从而恢复打捞通道, 再选用滑块捞矛即可实现打捞。复打捞通道, 再选用滑块捞矛即可实现打捞, 提高了打捞的成功率。

(4) 在以前的拔堵施工中多采用无水眼的普通滑块打捞矛打捞, 拔堵时由于油套管通道均被堵死, 井内压力得不到释放, 致使在起拔堵管柱过程中出现了油管上顶飞出的现象。针对这种情况我们用带水眼双滑块打捞矛或三滑块打捞矛打捞堵水管柱。打捞时, 可以通过水眼解决封隔器不解封或套管内有死油死蜡堵塞环形空间而导致的无法泄压问题。捞上丢手接头后, 先进行上下活动管柱, 破坏胶筒, 防止飞油管, 特别是压力大的井更是如此。对有飞油管迹象的井, 井口应备有绳套和油管吊卡各一个, 随时准备反勒油管。

3 自验封工具的应用

对于产液量大的井我们采用自验封堵水管柱, 自验封机械堵水管柱由Y445-112自验封封隔器和Y341-112封隔器组成的悬挂式丢手管柱。

(1) 施工工艺:按设计要求将Y445-112工具和Y341-112工具下到预定位置深度后, 向油管内注水打压, 当压力达到6MPa时, Y445-112工具启动剪钉剪断, 活塞推动上锥体下行, 将卡瓦胀出锚定于套管内壁, 以卡瓦力支撑压缩较筒, 当压力达到16MPa时, 卡瓦锚定牢固, 封隔器完成座封。

当压力达到17MPa时, 验封机构打开, 液流进入两组胶筒之间的验封装置, 若压力在18—20MPa保持不降, 证明封隔器密封, 即完成封隔器验封。

(2) 每口井现场施工时均可判断管柱及封隔器密封情况, 并且在释放时就可以从溢流量来判断封堵的效果。

(3) 自验封封隔器与平衡堵水管柱相比, 因为其采用的是卡瓦双胶筒支撑与平衡管柱的支底方式相比, 既能有效地防止管柱上窜, 又有足够的下放空间进行上下活动, 使胶筒解封。

(4) 在平衡堵水管柱堵水时, 不能立即验证其封隔器的密封性, 只能是在作业后, 从产油, 含水率等方面来判断封堵的效果。自验封封隔器是由两组胶筒组成, 两组胶筒之间有一个进液孔---验封机构装置, 封隔器座封的同时验封机构打开, 液流进入进液孔, 当压力达到17-19MPa时, 稳压5min无渗漏, 压力不降, 证明封隔器胶筒密封, 以此达到检验胶筒密封和管柱密封的目的。

(5) 自验封堵水管柱可同时完成座封、验封和丢手。验封方法简单, 易操作, 密封效果较好。

4 小结

(1) 根据丢手接头内所掉落物的类型, 必须认真分析, 选用新加工的带水眼的双滑块、三滑块、小强磁等特殊打捞工具。

(2) 解决了起打捞丢手管柱时油管上窜问题, 满足了安全和环保工作的需要, 同时也确保了施工进度的正常进行。

(3) 根据自验封堵水管柱的特点, 建议对于含水量高和产液量较多的井采用自验封管柱进行封堵, 从长远角度来说效果会更好。

参考文献

[1]吴奇主编.井下作业工程师手册.北京:石油工业出版社, 2002

撮盐入水成语详解 篇5

【成语】:撮盐入水

【拼音】:cuō yán rù shuǐ

【简拼】:cyrs

【解释】:①形容立刻消灭干净。②形容大而化之,什么都不在乎。

【出处】:元·关汉卿《窦娥冤》第四折:“[张驴儿做怕科云]有鬼有鬼,撮盐入水,太上老君,急急如律令,敕。”

【示例】:谁不知老汉是不怕鬼的`张撇古,俺的性儿~。 元·无名氏《盆儿鬼》第二折

【近义词】:水中著盐

【反义词】:

【语法】:作谓语、定语;比喻迅速消失

《水成岩》 篇6

解决传统发票程序繁琐问题

出口企业办理传统的发票融资业务,需要逐笔向银行提供发票融资申请书、发票融资协议书、出口合同、商业发票、运输单据、出口报关单和担保文本等资料,手续非常复杂繁琐。有些出口大户手头动辄几十笔,甚至几百笔发票,如果按照传统发票融资的办理程序,会给出口企业带来很多麻烦。为此,国内一些银行相继推出池式发票融资业务,以解决融资业务手续繁杂问题。该业务是指出口企业根据贸易合同发运货物后,银行通过核查出口企业在出口收结汇联网核查系统中的一般贸易项下可收汇额度来确认贸易真实背景,在核注出口企业的一般贸易可收汇额度后,银行向出口企业提供的以出口可收汇额度对应的预期应收账款作为第一还款来源的贸易融资业务。

无须逐笔向银行申请融资

池式发票融资业务的最大特点是出口企业不用逐笔向银行申请融资,银行将有可收汇额度的一般贸易项下的应收账款打包在一起,为出口企业办理“池式”的融资。出口企业只需提交融资申请和应收账款清单即可。

这一业务非常易于操作,其具体流程如下:第一,出口企业向银行申请办理“池式发票融资业务”。第二,银行登陆出口收结汇联网核查系统,按照客户申请查询出口可收汇额度。如果额度充足,银行核注客户的出口可收汇额度。同时审核出口企业提交的出口可收汇额度所对应的应收账款清单。第三,出口企业指定在银行的外汇账户作为还款专户,实行专户管理,用于偿还银行的融资款。第四,审核无误后,银行为出口企业办理融资。第五,出口企业将已经核注的出口货款回笼至融资银行的账户,用于归还银行融资。

为银企双方提供有效保障

该业务具有传统发票业务不可比拟的优势,不仅是简化了程序,还具有时效快、范围广、安全性高等特色,使银行和出口企业都有保障。

手续简便 大大简化了办理手续,省略了一般出口贸易融资业务需要审查的各种资料,为出口企业提供了极大的融资便利。

融资时点提前 出口企业在银行办理传统的发票融资业务时必须提供正本报关单,它一般在企业报关之后10~20天后才能出具,延误了企业办理融资的时机。本产品在出口企业报关后就可办理,融资时点大大提前。

涵盖范围宽泛 本产品涵盖了信用证、托收、汇款三种结算方式,结算方式的受理范围更广泛。

融资安全性高 出口企业将可收汇额度对应的出口应收账款转让或者质押给银行,同时开立监管账户,确保了贸易背景的真实性,避免了商业欺诈的风险。

出口企业信用等级较高

《水成岩》 篇7

岩浆侵入体在含煤地层内主要有岩墙和岩床两种产状[1]。

(1) 岩墙是切穿煤层及其顶底板岩层的墙状侵入体。在平面上成条带状, 宽度由几十厘米至几米, 有时能达几十米。岩墙往往成组出现, 彼此方向大致相同, 如图1所示。

(2) 岩床是沿煤层层面方向侵入的层状侵入体, 它可顺煤层的顶板或底板侵入, 也可沿煤层中间侵入或吞噬整个煤层。

2 岩浆侵入对煤层赋存的影响

岩浆侵入使煤层发生变质作用, 破坏了煤的原生结构和构造, 使煤质变软或软硬不均, 强度降低, 层理紊乱, 松散破碎, 并使煤质变劣。其变质程度由岩浆的成分、侵入体的大小、形态及侵入煤层的位置所决定。一般说来, 岩浆侵入引起的变质作用有以下规律[2]:

(1) 岩墙切割煤层, 对煤质影响小, 通常只是岩墙两侧几米的煤发生变质。岩床沿煤层侵入, 对煤质影响范围大, 一般岩浆侵入煤层下部影响较大, 侵入顶部影响较小, 侵入中部影响最大。

(2) 侵入体的大小, 厚度直接影响变质程度。侵入体越大, 煤层变质越高, 影响范围越大;反之则小。

(3) 侵入体岩性对煤质的影响, 一般认为辉绿岩影响最大, 闪长岩次之, 石英斑岩影响最小。这是因为辉绿岩属基性岩, 熔化温度高、因此对煤质影响较大, 石英斑岩届酸性岩, 熔化温度低, 对煤质影响小。

(4) 岩浆侵入煤层, 形成一个热力变质带。距侵入体近者变质深.远者变质浅。可按煤种划分若干带、由近而远为天然焦、高变质煤、低变质煤, 逐渐转成正常煤。从一个煤层看, 不仅有水平分带, 而且垂直分带现象也很明显, 煤种沿倾斜方向有明显分带现象, 这种分带现象与侵人体的产状和形态有密切关系, 产状越缓。体积越大, 分带现象越明显, 如图2所示。

3 岩浆侵入对瓦斯赋存的影响

3.1 对煤层的瓦斯含量的影响

高温熔融岩浆侵入煤层, 形成一个热力变质带, 加剧煤层变质程度, 煤层吸附瓦斯能力增强, 岩浆作用本身携带的CO2、N2等气体进入煤层孔隙之中, 煤的接触变质作用产生某些气体都促进了煤层瓦斯含量的增高[3]。与此相反的是, 一旦煤的变质程度达到超级无烟煤 (Vr<3.5%) 阶段, 据国内外的大量研究资料, 煤化程度达到超高无烟煤, 煤中的孔隙变得极为稀少。同时, 有机演化生成的甲烷开始裂解成氢和碳, 煤对甲烷的吸附能力急剧下降。

同时研究还表明, 这类超高变质无烟煤的甲烷含量基本与煤层埋深无关, 而保持在一个很低的水平上, 含量最高不超过3~4 m3/t[4]。

3.2 对瓦斯的圈闭作用

岩浆侵入有的形成巨厚火成岩, 而且成为煤层的顶 (底) 板, 致密均匀, 透气性差, 对瓦斯起到了很好的圈闭作用。

如辽宁大兴煤矿的主井的7-2煤层, 顶板为33.3 m厚的辉绿岩, 底板为砂岩, 瓦斯含量11.9 m3/t, 瓦斯压力4.1 MPa, 坚固性系数0.66, 瓦斯放散初速度21, 煤体突出危险性综合指标24.1;副井7-2层, 顶板为45.3 m厚的辉绿岩, 底板为砂岩, 瓦斯压力2.9 MPa[3]。

4 巨厚火成岩对瓦斯抽采的影响及工程应用

4.1 巨厚火成岩对瓦斯抽采的影响

煤层采出后, 采空区周围原有的应力平衡状态受到破坏, 引起应力的重新分布, 从而引起岩层的变形、破坏与移动, 并由下往上发展至地表引起地表的移动。

当采用全部冒落法管理顶板时, 根据采空区上覆岩层移动破坏程度, 可以将上覆岩层分为“三带”, 即分为垮落带、断裂带、弯曲带。其中, 垮落带是上覆岩层破坏并向采空区垮落的岩层带, 在垮落带内破断的岩块以较大的松散系数呈不规则堆积;断裂带是垮落带上方的岩层产生断裂或裂隙, 但仍保持其原有层状的岩层带, 在断裂带内形成的裂隙主要为岩层离层后形成的顺层张裂隙和岩层破断后形成的穿层裂隙;弯曲带是断裂带上方岩层产生弯曲下沉的岩层带, 在弯曲带内形成的裂隙主要为岩层离层后形成的顺层张裂隙和少部分岩层破断后形成的穿层裂隙。

巨厚火成岩可以看成是关键层, 图3给出了巨厚火成岩下岩层移动图, 从图中可以看出巨厚火成岩为矿井的主关键层, 其抗弯刚度大, 不易发生断裂, 控制着上覆地层不发生整体下沉, 其下覆岩层受到采动影响会产生较大的裂隙、离层, 煤体发生膨胀变形, 煤 (岩) 体由于沉降速度存在差异而导致不一致的下沉, 在煤体上方及关键层下产生“弧形”离层。而游离瓦斯就会沿着阻力较小的穿层裂隙涌出“弧形”离层区, 使该区域成为瓦斯的富集区域, 此时便可利用负压在保护层离层区进行打钻抽放卸压瓦斯。

4.2 工程应用

淮北矿业集团海孜煤矿遭受岩浆岩的侵蚀, 矿中、西部沿5煤层侵入的岩浆岩呈岩床分布, 沿走向绵延长度6.5 km, 厚度平均140 m左右。在Ⅱ102采取施工了远距离穿层钻孔, 从2006年3月份至2007年4月, 穿层钻孔发挥着良好的作用, 抽采时间已历时14个月 (高位钻场内穿层钻孔垮落后, 上山附近联巷内科研孔继续抽采) , 初步显示了海孜矿巨厚关键层下顶板穿层孔抽采卸压瓦斯的效果。表1、图4为远距离穿层钻孔至今的抽放总量统计结果。

从图4、表1中可以看出, 瓦斯增长期共抽采瓦斯23.2万m3, 瓦斯稳定期共抽采瓦斯158万m3, 瓦斯衰减期抽采瓦斯量为304.8万m3;但瓦斯累计抽采总量整体上呈曲线上升趋势, 最后趋于平稳。月瓦斯抽采基本上与瓦斯抽采规律相符, 瓦斯衰减期抽采时间较长, 瓦斯衰减速度十分缓慢。从实施情况看, 2006年3月从穿层钻孔发挥作用至8月份工作面收作, 瓦斯抽采浓度平均在60%以上, 抽采量稳定在8 m3/min, 共抽出瓦斯近267万m3, 占工作面抽放总量的41.5%。上山联巷内穿层科研钻孔在工作面收作后继续抽采卸压瓦斯, 至2007年3月穿层孔共抽出瓦斯近486万m3。

良好的抽放效果很好的证明了由于存在巨厚火成岩, 其对上覆岩石的支撑, 使下覆离层与裂隙长期保持不闭合, 为卸压瓦斯抽采创造了良好的通道, 为穿层孔的抽采创造了极其良好的效果。

5 结语

岩浆侵入煤层, 改变了煤层及瓦斯的赋存情况, 增加了瓦斯治理难度, 减少了煤炭储量, 并可使煤质变差, 降低煤的工业价值, 掌握岩浆侵入规律对煤矿采掘工作和瓦斯治理具有重要意义。

我国自2002年提出的“先抽后采, 监测监控, 以风定产”的十二字工作方针, 其中先抽就是尽可能把煤层及围岩中赋存的瓦斯释放出来, 而巨厚火成岩为瓦斯抽采提供了得天独厚的条件, 其对上覆岩石的支撑, 使下覆离层与裂隙长期保持不闭合, 为卸压瓦斯抽采创造了良好的通道, 为穿层孔的瓦斯抽采创造了极其良好的效果。

参考文献

[1]赵国恒, 陈桢, 郭任德.煤矿地质[M].徐州:中国矿业大学出版社, 1987.

[2]杨孟达.煤矿地质学[M].北京:煤炭工业出版社, 2000.

[3]裴印昌, 龚邦军, 杨志.大兴井田火成岩活动与瓦斯突出的关系[J].煤炭技术, 2007, 26 (5) .

特厚火成岩顶板管理的研究与实践 篇8

皖北煤电集团孟庄煤矿位于萧县城东南2km, 该矿1970年破土动工兴建, 1975年简易投产, 设计年产量30万吨, 含煤地层为石炭二叠系, 可采煤层自上而下分别为3、41、42、和5煤层, 其中3煤层为主要可采煤层, 41、42和5煤层为局部可采煤层。而3920工作面位于孟庄矿九采区北翼, 该工作面受火成岩侵蚀极为严重, 岩浆从煤层顶部侵入, 形成了平均厚5.5m的火成岩顶板, 其上又是厚达7m的砂岩 (见附图1) 。

2 顶板管理分析

由于该工作面为火成岩顶板, 性质坚硬, 回采时顶板不能随采随落, 在采空区必然会形成大面积的悬顶, 若不采取措施, 当顶板达到极限跨距时会突然断裂, 一方面顶板突然来压造成推棚事故, 另一方面形成巨大的空气冲击波, 不仅将老塘内的瓦斯和煤尘瞬间向两巷涌出, 造成风流逆转和瓦斯爆炸事故, 而且冲击波的能量会造成设备损坏和人员伤亡。因此, 如何在初放时安全的将火成岩顶板放下来就是工作面开采首要研究任务。

3 强制放顶技术

3.1 放顶技术参数及技术措施

初放前, 在新放顶线外 (老塘) 侧0.2m处用液压钻机打一排强制放顶眼, 眼间距1m, 眼深2.2m, 沿走向眼与顶板间的夹角不小于75°, 沿倾向眼与顶板间的夹角90° (具体见附图2) 。每眼装药量为1.2kg/眼, 回柱后装药爆破, 目的是先将顶板沿倾向方向炸出一个凹槽, 形成一个相对薄弱的剪切自由面, 以便下一步放顶做准备。实践证明, 爆破后, 顶板平均冒落了0.6m。达到了预期的目标。

初次放顶后, 随着工作面向前推进, 悬顶面积达到:5m (走向) ×40m (倾向) 时, 实施第二次强制放顶, 爆破的技术要求不变。由于老塘侧有了一个相对薄弱的剪切自由面, 这次强制放顶以后, 顶板的冒落高度比前一次有所增加, 为0.6m~1.2m, 平均0.9m。

当悬顶面积达到: (走向) 10m× (倾向) 40m时, 实施第三次强制放顶措施, 爆破后, 顶板的冒落厚度在0.7m~1.3m, 平均1.0m。在爆破和顶板的自重压力作用下, 工作面的顶板开始出现不同程度的裂隙, 在工作面中部受顶板下凸的影响, 顶板冒落已达梁端, 但随着工作面回采的继续进行, 悬顶面积总体仍在加大。

此后, 每回柱放顶一排, 就实施强制放顶一次。为增强放顶效果, 我们实行台阶状的放顶办法, 上部超前中部, 中部又超前下部, 增加顶板的凌空面。当采空区悬顶走向达到18m时, 工作面上部顶板终于承受不住自重压力, 风巷向下的30m段顶板发生了冒落, 其高度达到或超过1.5倍的采高。

对于下部仍没有冒落的顶板, 仍采取每进一个循环就实施强制放顶一次的措施, 当采空区的悬顶沿走向达到29m时, 下部的顶板也终于冒落了下来。

3.2 放顶期间的顶板管理

火成岩顶板的性质是硬而脆, 随着工作面的回采和悬顶面积的不断扩大, 顶板会积聚大量的弹性能, 一旦顶板失稳来压及易发生顶板事故, 为此我们采取如下措施:

成立初次放顶领导小组, 由生产矿长任组长, 安全、机电矿长、采煤、安全副总等人员任副组长。小组成员分别由调度所长、副所长、安监处长、副处长、技术科副科长等人担任并现场跟班, 指挥生产。

沿切顶线打设一排密集切顶支柱。为了更好的控制顶板, 将顶板切断, 从放顶开始, 就增加了一排密集支柱, 加强对顶板的控制作用。密集支柱的支设要求是:沿倾向, 每2m为一段, 其间为安全出口。棵棵支柱实施穿鞋, 防止支柱钻底。

增加顺山挑棚。由于火成岩顶板的起伏较大, 对于中部个别地点不适宜使用密集支柱的部分, 使用顺山挑棚进行管理。

增设木垛。为了防止顶板突然冒落引起的初次来压造成冒顶事故, 在工作面内部增设了木垛, 从上出口开始, 每15m一个。

增加丛柱。对初次放顶以后, 工作面上、下隅角处的小面积悬顶, 实施支设丛柱管理。

增加一排防倒绳。初放以后, 顶板的冒落总是成体积很大的块状, 且顶板的冒落并不总是沿放顶线位置, 有时是从新放顶线内侧, 易发生抽顶现象。为防止新放顶线处的棚子被推倒, 在新放顶线处增加一排防倒绳, 将该排支柱连成一个整体, 增加稳定性。

3.3 几点建议

不管顶板如何起伏, 煤层厚度如何变化, 在采煤时, 绝对不能留有顶煤, 这是确保安全的重要一环。

初次放顶期间, 杜绝支柱超高使用, 这是保证支柱初撑力的必要条件。

软底时支柱必须做到棵棵穿鞋。

强制放顶眼的技术参数的选取一定要适当, 这是关系到将顶放下来的关键所在。

注意支柱的迎山角度, 不能一味追求支柱成线, 应当以支柱迎山有力为原则, 这是控制住顶板, 防止顶板事故至关重要的一点。

4 结束语

这是孟庄煤矿自开采以来所遇到的第一个火成岩作顶板工作面, 因此在管理上没有经验可以借鉴。但由于事前对放顶做了深入研究并采取了得力措施, 从而保证了初次放顶的安全。这为类似顶板的初采放顶提供了可靠的技术保障。

摘要:皖北煤电集团孟庄煤矿是一个受火成岩严重侵蚀的矿井, 井田内火成岩体岩性较为单一, 均为花岗斑岩, 主要以岩床形式从煤层顶板侵入, 岩体连续, 厚度稳定, 与围岩接触面比较光滑平整, 巨厚的火成岩给工作面的顶板管理带来了很大的难度, 本文通过孟庄煤矿3920工作面火成岩顶板管理的实践总结, 对火成岩顶板的安全管理进行了初步研究与探索。

储层中的油气对成岩作用的影响 篇9

关键词:储集层,油气充注,成岩作用

1 国内外的研究进展

自九十年代以来, 国内外学者开始关注“烃类流体侵位与储层成岩作用”领域。在1999~2000年AAPG年会上, 与会者讨论的主题是“成岩作用作为烃类流体运聚记录”。研究成岩作用, 可以为确定成藏期次提供依据。

虽然, 油气注入对储集层的成岩作用产生影响, 但是, 油气产生所伴生的酸性流体规模大小的多少, 一直还存在着问题。

2 油气充注与成岩作用的关系

油气的产生对成岩作用有着重要意义。大规模油气生成过程中, 往往伴随着大规模酸性流体产出。

油气注入储层后, 主要对三种成岩作用产生影响, 一个是压实作用, 第二个是胶结作用, 第三个是溶蚀作用。

对于压实作用而言, 当储集层中充注油气后, 超压就会产生, 压实作用受到缓冲。

对于溶蚀作用而言, 在不同储集层中, 只要自生粘土矿物中, 存在着自生的钾长石或其他的长石类型, 在有酸性流体侵入的条件下, 并且Si O2和Al+含量充足的情况下, 长石容易发生溶蚀, 产生高岭石。由于晶格大小发生改变, 整体来说, 由大变小, 从而使得次生孔隙发育。

对于胶结作用而言, 随着含油气饱和度增加, 孔隙水流体与矿物之间的反应受抑制或中止。油气充注到储集层中, 会改善储集层物性。

3 油气生成过程中所产生的酸性流体

对于油气成因, 直至20世纪70年代, 法国蒂索正式建立了“干酪根晚期热降解生烃说”, 揭示了常规油气形成演化和分布规律。按此理论, 分散有机质是随地层温度呈阶段性成烃演化, 液态烃形成温度范围为60~120摄氏度, 超过120摄氏度, 液态烃进而降解为以甲烷为主的气态烃类。

在油气生成过程中, 酸性流体产生机理是, 在干酪根晚期热降解的早期未成熟阶段, 会产生低熟油和CO2气体。在成熟阶段, 尤其是Ro处于1.5~2%阶段, 干酪根由于热裂解和热催化反应, 其上的含氧基团会被释放出来, 产生各种羧酸以及酚类。

此外, 原油微生物的降解, 游离氧的氧化作用, 石油热降解, 以及由围岩矿物中高价元素组成的离子或化合物等与有机质之间发生的作用, 也可产生有机酸。有机质热演化过程中有机酸和CO2释放, 降低了孔隙水的PH值, 这些酸性孔隙水在高温高压作用下, 更易溶蚀岩层。

4 与油气充注相关的三大类储集层的成岩作用

受油气充注的影响而发生改变的储集层成岩作用有三种, 分别是压实、溶蚀和胶结。对于不同的储集层而言, 油气对成岩作用的影响方式和结果也不相同。

4.1 压实作用受油气的影响

压实作用受到抑制, 原因是油气充注到储集层后, 地层压力会发生变化。由于干酪根晚期热降解, 进入生烃门限后, 石油和天然气, 以及水大量生成, 物质总体积大大增加, 超过了原干酪根的体积。

据Harwood计算研究, 有机碳含量为1%的烃源岩, 产生流体体积净增率大约是0.12~0.16, 相当于孔隙度为10%的页岩总孔隙度体积的4.15%~5%, 由此可大大增加孔隙流体压力。

随着油气的不断充注, 超强压力逐渐叠加到储集层上, 从而抑制了压实作用, 如松辽盆地的营城组, 其储层类型为火山岩储集层, 早期为一般的机械压实, 后期由于油气充注, 压实作用受到抑制。

4.2 溶蚀作用受油气的影响

因为三大类储集层的溶蚀作用的机理大致相同, 都是因为酸性流体侵入, 导致易溶物质遭受溶解, 如方解石、长石等。在埋深逐渐增加时, 泥岩的压实速度会减慢, 孔隙度与深度函数关系变化平缓, 孔隙度比有时在一定深度时, 会比按正常趋势推测出的高。造成深部孔隙度异常高的因素是多种多样的, 其中很重要的一种因素就是烃类充注携带的有机酸溶蚀改造原生孔隙, 形成较好的次生孔隙。

4.3 胶结作用受油气的影响

胶结作用在不同的储集层中, 机理不同。对于碎屑岩储集层而言, 主要的胶结作用类型包括硅质胶结、钙质胶结和铁质胶结三种, 其中硅质和钙质胶结为主要的胶结作用。对于碳酸盐岩储集层而言, 胶结类型以钙质胶结和铁质胶结为主。对于火山岩而言, 胶结作用发生在晚期成岩作用阶段埋藏作用期, 主要见于火山碎屑岩和沉火山碎屑岩中, 与岩石中充填的碎屑类型有关。

石英胶结是砂岩储层主要胶结类型, 也是造成砂岩孔隙损失的主要原因, 深部优质储层的发育常常与石英胶结被抑制有关。石英胶结会因油气充注而受到影响, 尤其是充注速度和时间两方面。油气充注如果发生在石英胶结的早期且速率较快, 胶结作用会明显被抑制, 而发生较晚, 抑制作用则不明显。

5 结论与认识

1) 油气充注对成岩作用的影响有3个方面:油气注入形成的超压对压实作用的缓冲;油气产生所形成的大量酸性流体对深部储层的溶蚀改造作用;石英和伊利石的胶结作用会受到抑制。这3方面对于改善储层有重要意义。

2) 油气注入储集层后, 储集层的成岩作用中的建设性作用如溶蚀作用, 进一步促进, 破坏性成岩作用如压实作用和胶结作用进一步抑制。对油气充注与储集层成岩作用的关系的研究, 为进一步了解次生孔隙发育的原因提供了依据。

参考文献

[1]卢进才, 魏仙样, 陈高潮, 魏建设, 李玉宏.阿拉善右旗杭乌拉地区下二叠统埋汗哈达组烃源岩特征[J].吉林大学学报 (地球科学版) , 2011.

[2]商晓飞, 孙希杰.有机流体充注对储层成岩作用的影响——以东营凹陷为例[J].科技情报开发与经济, 2011.

[3]胡海燕.油气充注对成岩作用的影响[J].石海相油气地质, 2004.

塔南凹陷火山碎屑岩成岩作用特征 篇10

近年来,在美国、日本等地均发现了以火山碎屑岩为储层的油气藏;国内主要有鄂尔多斯盆地、酒泉盆地,准噶尔盆地西北缘以及海拉尔盆地[1]。火山碎屑岩及其成岩作用研究愈来愈受到关注。但目前关于塔木察格盆地火山碎屑岩的成岩作用研究较少。由于受火山作用和沉积作用的共同影响,火山碎屑岩类的成岩作用既包括了火山作用引发的冷凝固结作用也包括了沉积期后的压实固结作用,因而其成岩作用有其复杂性。

1地质背景

塔木察格盆地位于蒙古国东部,与海拉尔盆地属同一沉积盆地。盆地有塔南、南贝尔、巴彦戈壁和查南四个有利生油凹陷[2]。本文主要研究塔南凹陷下白垩统铜钵庙组、南屯组和大磨拐河组。

2岩石学特征

通过岩心观察和显微镜下鉴定,据孙善平等(2001)关于火山碎屑岩的划分方案[3],识别出四种火山碎屑岩类型,按其丰度由大到小依次为:

(1)火山碎屑沉积岩,有凝灰质粗粒、细粒和中粒砂岩等。其中的火山碎屑在结构上和成分上既可作为骨架颗粒,如尖棱角状的石英晶屑,具有港湾状熔蚀的石英晶屑等;也可作为凝灰质填隙物。

(2)普通火山碎屑岩,有中粒、细粒凝灰岩等,其碎屑主要为各种脱玻化的火山碎屑物质与长石、石英及黑云母晶屑,大部分地区石英晶屑的含量高,成分多为流纹质。

(3)沉积火山碎屑岩,主要为粗粒、中粒沉凝灰岩。

(4)熔结火山碎屑岩,主要是熔结凝灰岩。碎屑主要是晶屑、岩屑和部分玻屑,岩石类型多为岩屑晶屑熔结凝灰岩和晶屑岩屑熔结凝灰岩。

3成岩作用类型

根据岩心观察与显微镜下的薄片观察,并结合扫描电镜的资料,确定了成岩作用类型有压实、压溶、胶结、熔结、熔蚀、溶蚀、交代、脱玻化、重结晶作用和自生矿物的形成等[4—9]。

3.1压实作用

凝灰岩和熔结凝灰岩的压实较弱,而沉凝灰岩和凝灰质砂岩的机械压实较明显,表现在:(1)塑性碎屑挤压变形,如白云母弯曲变形(图1);(2)刚性碎屑矿物压碎或压裂,例如石英破裂等;(3)凝灰质填系物在压力的作用下发生定向排列。

3.2压溶作用

压溶作用在沉凝灰岩和凝灰质砂岩中常见,其结果使颗粒的边缘不平直,颗粒间呈线—凹凸接触,偶见缝合线接触(图2),溶解出的物质部分被孔隙流体带走,部分在原地作为胶结物沉淀下来。

深度:(2 113.26—2 113.28)m

深度:(2 594.41—2 594.44)m

3.3 胶结作用

主要包括凝灰质胶结、硅质胶结、碳酸盐胶结,此外还见有长石胶结、浊沸石胶结、黏土矿物胶结和绿帘石胶结等。

3.3.1 凝灰质胶结

胶结机理是凝灰质的冷却收缩、脱水收缩作用以及压实固结作用。成岩早期凝灰质充填孔隙并胶结碎屑颗粒,成岩过程中会发生黏土矿化、脱玻化、重结晶、新生矿物形成等一系列变化,其中脱玻化、重结晶作用使凝灰质胶结作用增强。

3.3.2 硅质胶结

主要为石英胶结,其结构有:栉状(图3)、结晶粒状、次生加大和连晶结构。次生加大石英最为常见,有的已达(4—5)级,有的呈多期加大(图4)。栉状和结晶粒状结构往往共同发育在一个孔隙或裂缝之中,构成了两个胶结世代,其中栉状石英出现较早,垂直颗粒表面生长,结晶粒状为第二世代,位于孔隙中心且其粒径较大。石英胶结的来源有:①火山玻璃蚀变;②黏土矿物转变;③硅酸盐类溶解;④压溶作用。

3.3.3 碳酸盐胶结

主要为方解石胶结,局部少量白云石和片钠铝石胶结。

方解石胶结物呈三种结构:(1)隐晶粒状,多与黏土或凝灰质交织在一起;(2)镶嵌粒状;(3)嵌晶结构(图5),是其他结构的重结晶产物,位于粒间孔隙中以及裂缝中。

白云石胶结物呈菱形自形晶体,分散充填于孔隙中(图6)。

片钠铝石胶结物呈放射状(图7)、纤维状集合体,其与钙质胶结物共生。

3.3.4 长石胶结

长石胶结物的结构有:长石次生加大结构、孔隙中交织结构和连晶结构。交织结构中的长石晶体沿着颗粒的边缘或垂直颗粒表面生长,在孔隙的中部搭成三角格架(图8),其形成与凝灰质脱玻化有关。具有连晶结构的长石胶结物多发育在已被溶蚀的长石颗粒附近或者边部,连接着已被溶蚀的长石颗粒和其它颗粒。

3.3.5 沸石胶结

浊沸石出现仅为局部少量,它以胶结物方式连接碎屑颗粒,形成于石英和长石自生加大之后,是碱性孔隙水与长石和火山碎屑相互作用的产物。

3.3.6 黏土胶结

成岩过程起胶结作用的黏土矿物有:贴附在碎屑颗粒表面的蜂窝状、山峦状蒙皂石;充填在粒间孔隙内的丝缕状、搭桥状的伊利石;以黏土矿物包壳形式胶结碎屑的绿泥石等。

3.3.7 绿帘石胶结

偶见绿帘石胶结物,在单偏光下呈草绿色,为块状,有纹理,突起高,边缘宽而清晰,正交光下干涉色较高(图9)。绿帘石的形成与基性火成岩屑蚀变有关。

3.4 熔结作用

熔结作用有三种类型:热灰熔结、熔浆/熔岩熔结和浆屑熔结(图10)。热灰主要为细小的塑变玻屑和岩屑,有一定的拉长,堆积后因压实作用形成了假流纹构造。假流纹构造的线理由于后期的蚀变或脱玻化作用而出现黏土矿化,因而呈现黏土矿物微晶或隐晶集合体弯曲变形的样式。熔浆/熔岩熔结多呈夹层出现,偶有混层变形出现的。

3.5 熔蚀作用

火山喷发的喷气及热液作用、热的凝灰质填隙物对于碎屑颗粒的热熔蚀作用在本区亦常见,如石英、长石边缘的港湾状熔蚀(图11),这种作用往往局限于单个碎屑颗粒,表征其独特的地质经历。熔蚀作用发生于埋藏作用之前。

3.6 溶蚀作用

由于火山碎屑岩中不稳定组分的存在,因而在成岩作用过程中较容易发生溶蚀现象[10]。通过铸体薄片和扫描电镜观察,凝灰质填系物、长石、岩屑、方解石胶结物溶蚀溶解现象在本区都普遍发育。边缘首先被溶成港湾状、圆弧状、齿状等不规则形状。其次可见颗粒内部被溶,一般沿长石沿解理缝溶蚀,有的岩屑内溶成蜂窝状。强烈溶蚀时长石只留残骸,甚至被溶成铸模孔(图12),溶蚀进一步加强可形成超大孔隙。

塔南凹陷最显著的溶解作用是凝灰质的溶解作用,特点是范围较为广泛,并且形成次生孔隙。凝灰质的溶蚀一方面是由于凝灰的脱玻化、重结晶、黏土矿化作用中易溶组分的分离流失,一方面是在晚成岩阶段大规模酸性水溶液的影响下,凝灰质整体不稳定,发生溶蚀。研究区内还有一种特殊的溶蚀溶解作用,即早期的凝灰质填系物被隐晶方解石交代后再被含有机质流体溶蚀。火山碎屑沉积下来,层面或层理面凝灰质物质聚集,有时具有熔结结构。这些凝灰质物质在被方解石交代以后可以保存原有层间和孔隙结构,后又被含有机质流体溶解之后形成了条带状分布的次生孔隙,并在孔隙内赋存有石油。

3.7 交代作用

在塔南凹陷普遍发育的交代作用是碳酸盐矿物交代,主要为钙质交代,偶见片钠铝石和白云石交代。钙质的交代常和钙质的胶结混在一起,表现在它既是交代也是胶结。但对于成岩作用与成岩结构的形成意义不同。钙质胶结使孔隙度不断地降低,但交代并不一定使岩石更加密集。就塔南凹陷而言可能有多期的含钙质流体活动,早期主要起胶结作用,以隐晶和微晶的形式存在;晚期主要为交代作用和重结晶作用,以显晶和连晶的形式交代填隙物和碎屑。

3.8 脱玻化作用

脱玻化作用的结果使已沉积或堆积的玻璃质、凝灰质的成分、结构趋于更加稳定的状态。由于本区以凝灰质的砂岩为主,其脱玻化作用主要是凝灰质填系物中的玻璃质重结晶和黏土矿化。

3.9 重结晶作用

重结晶作用主要有方解石重结晶、石英重结晶、长石重结晶和绿泥石重结晶等。

3.10 新生矿物的形成

在成岩作用中形成了许多种类的新生矿物,如绢云母、白云母、高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石、方解石、白云石、片钠铝石、自生石英、自生长石、浊沸石、绿帘石等。高岭石单晶为假六方形片状(图13),集合体为书页状、蠕虫状和土状[11],充填在粒内和粒间溶蚀孔隙中。蒙皂石呈蜂窝状、山峦状集合体,多分布于碎屑颗粒表面呈贴附状及粒间的孔隙中。伊蒙混层呈卷曲的波状薄片(图14),表面极不平整,边缘参差不齐。伊利石单体晶形呈片状、丝缕状等,集合体为束状,充填在粒内和粒间溶蚀孔隙中。绿泥石呈绒线状包裹碎屑。

4 成岩作用阶段

根据全国油气储层协调小组的分类,总结出本区的成岩阶段及判断依据。

4.1镜质体反射率(Ro)

塔木察格盆地(1 500~2 800) m深度范围内镜质体反射率(Ro)主要介于0.55%~1.03%之间,符合晚成岩A阶段规定的镜质体反射率(Ro)区间(0.5%~1.3%),(图15)。

4.2 最高热解温度

最高热解温度是有机质成熟度的重要指标,也是成岩演化的划分标志之一。铜钵庙组的岩石最高热解温度分布范围为(415~451) ℃,平均值为443 ℃。热解温度峰值大多集中于(435~450) ℃之间,对应的深度为(1 700~3 100) m,相当于晚成岩阶段A期。

南屯组的岩石最高热解温度,其分布范围为429~453 ℃,平均值为 441 ℃。其热解温度峰温大多集中于435~450 ℃之间,对应的深度为1 700~2 800 m,相当于晚成岩阶段A期。

4.3 黏土矿物组合

根据扫描电镜及电子探针分析得到,在(1 506~2 153) m深度内的火山碎屑岩样品中的黏土矿物组合为I/S+I+K+C。

4.4 自生矿物的分布

自生矿物的纵向分布主要是根据单偏光显微镜和扫描电镜分析资料归纳总结的,具体如下:(1)亮晶方解石胶结明显,连晶结构常见;(2)石英次生加大边结构广泛发育,有的已经达到(4—5)级,有的呈多期加大;(3)扫描电镜下多见斜长石溶蚀后在其粒内板状排列的自生钠长石;(4)伊利石广泛发育;(5)浊沸石出现等。

4.5 综合划分

综合镜质体反射率特征、最高热解温度、黏土矿物组合、自生矿物的分布等划分标志,最终确定目的层段成岩作用阶段属于晚成岩阶段的 A 期。

5 结论

(1) 塔南凹陷发育有火山碎屑沉积岩、普通火山碎屑岩、沉积火山碎屑岩、熔结火山碎屑岩。

(2) 火山碎屑岩成岩作用类型有压实、压溶、胶结、熔结、熔蚀、溶蚀、交代、脱玻化、重结晶作用和自生矿物的形成等。

(3) 综合镜质体反射率特征、最高热解温度、黏土矿物组合、自生矿物的分布等划分标志,确定目的层位属于晚成岩阶段的A期。

参考文献

[1]王海燕,刘立,高玉巧,等.海拉尔盆地贝尔凹陷南屯组火山碎屑岩成岩作用的讨论.世界地质,2005;24(3):219—224

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《水成岩》 篇11

关键字:鄂尔多斯;储层发育;成岩作用

引言

在储层形成后的埋藏成岩过程中,砂岩储层的物性变化主要受成岩作用控制,进一步来说,主要是压实、胶结、溶蚀作用以及油气充注和埋深等对储层物性的影响。但是在不同地区,以上各因素影响的程度是不同的。

鄂尔多斯研究区内对储层储集性能演化具建设性的作用主要有:溶蚀作用产生的次生孔隙和粘土矿物包壳对压实作用的抑制对储集空间的保存;破坏性作用有;随埋深增加而发育的巧实作用、胶结作用占据储集空间所造成的储集空间及储集性能的降低。

1影响因素

成岩作用对储层发育的影响是相当显著的。首先

A压实作用

压实作用是导致鄂尔多斯研究区储层物性降低的最主要因素。鄂尔多斯研究区长8油层组砂岩储层成分成熟度、结构成熟度均较低,含较高的岩屑、杂基组分,压实作用产生的影响明显。在埋藏早期,上覆地层的压实作用造成储层物性迅速降低。鄂尔多斯研究区内塑性的岩屑在挤压作用下易发生变形,从而被挤入孔隙空间内形成假杂基,堵塞储集孔隙。随着埋深的加大,伴随溶蚀作用发育造成的次生孔隙的发育,压实作用产生的孔隙空间减少效果不明显。晚期成岩阶段,主要以压实作用及胶结作用为主。在压实作用以及石英、长石的次生加大胶结作用下,造成碎屑颗粒呈点接触、线接触,从而造成储集空间及储集性能的急剧下降。

由鄂尔多斯研究区单井孔隙度随地层深度变化图可以看出,上覆地层的压实以及地层内发育的胶结作用是孔隙度减小的主要原因。机械压实作用造成的孔隙度随深度变化的趋势近似于一条直线,减孔性明显。

由压实作用、胶结作用相对重要性图可以看出,压实作用造成的孔隙度损失可达58%。孔隙度减小作用显著。

B胶结作用

鄂尔多斯研究区内胶结作用主要表现为碳酸盐矿物胶结、粘土矿物胶结以及硅质胶结,在鄂尔多斯研究区内广泛发育。由前述碳酸盐矿物含量与孔渗关系图可知,其发育与成岩作用、孔隙演化关系密切。早期成岩阶段,粘土矿物主要以颗粒包壳薄膜形式出现,从而起到抑制颗粒次生加大充填孔隙空间造成的储集空间下降,此外可起到抵抗压实作用,有利于原生孔隙空间的保存。成岩作用后期,随着粘土矿物胶结作用的加强以及向伊利石的转化,孔隙空间被充填,储层物性下降;其中,伊利石在孔隙空间内呈丝状桥接占据空间,破坏孔隙连通性。早期碳酸盐胶结作用占据储集空间,一方面造成储集性能的下降,另一方面为后期溶蚀作用提供了物质基础,其发育同样抵抗了部分压实作用对储层储集空间的破坏。鄂尔多斯研究区内碳酸盐溶蚀作用相对发育,因此早期碳酸盐胶结物对储集性能的改善起到一定的奠定物质基础作用。晚期碳酸盐胶结主要占据储集空间,造成储集性能的变差。硅质胶结主要表现为石英、长石的次生加大边胶结,其发育充填于粒间孔隙、粒内孔隙中,造成储集空间的减小。总体上,胶结作用的发育对于储层储集性能具有破坏作用。由压实作用、胶结作用相对重要性图可以看出,胶结作用造成的孔隙度损失可达42%,是鄂尔多斯研究区储集物性变差的重要因素。

C溶蚀作用对储层物性的改善作用

溶蚀作用产生的次生粒间溶孔、粒内溶孔、晶间溶孔等储集空间极大的改善了砂岩储层的储集性能。成岩演化过程中,酸性成岩环境对次生孔隙的形成具有重要意义。

次生溶蚀孔隙在研究区储层内占较大比重,而研究区内具有较高的长石、岩屑等易溶碎屑组分含量,为后期酸性流体的注入溶蚀提供了良好的物质基础。

2结论

由研究区长8油层组成岩演化可知,在早成岩阶段,储层砂岩总体处于弱碱性环境下,发生石英等硅酸盐的溶解,从而形成硅质胶结物,并伴随着绿泥石胶结物沉淀。粘土矿物及早期硅质胶结物的发育主要起到了抵抗压实作用的作用,对储集空间的发育起到了保护性的作用。后期有机质成熟开始生烃,在生烃过程了产生大量的有机酸,从而导致成岩环境向酸性环境转化,造成砂岩储层中的长石、早期碳酸盐胶结物的溶解,形成大量次生溶蚀孔隙,起到改善储层物性的建设性作用。

《水成岩》 篇12

一常规影响因素

1压实作用

压实作用是指沉积物沉积后在上覆水层和沉积层的重荷下,或在构造形变的作用下,发生水分排出、孔隙度降低、体积缩小的作用。沉积物内部可以发生颗粒的滑动、转动、位移、变形、破裂,进而导致颗粒的重新排列和某些结构构造的改变。压实作用在沉积物埋藏的早期阶段表现得比较明显。石英砂岩的原始孔隙度为40%左右,在3000m深处其孔隙度降至30~10%。碎屑沉积物在300m深处时,75%以上的水已被排出,所排出的水是孔隙流体的主要来源之一。其中压溶作用是重要的方式,压溶作用是指随埋藏深度的增加,碎屑颗粒接触点上所承受的压力增大(超过正常孔隙流体压力),颗粒接触处的溶解度增高,发生晶格变形和溶解作用,砂质沉积物就进入了压溶作用阶段。

2胶结作用

胶结作用是指从孔隙溶液中沉淀出矿物质(胶结物),将松散的沉积物固结起来的作用。

胶结物的类型有: (1) 氧化硅胶结物——代表酸性孔隙水介质环境; (2) 碳酸盐胶结物——代表碱性成岩环境; (3) 粘土矿物胶结; (4) 长石胶结物。

3交代作用

交代作用是指一种矿物代替另一种矿物的现象,常见的交代作用有: (1) 氧化硅和方解石的相互交代作用; (2) 方解石交代长石; (3) 碳酸盐交代粘土矿物; (4) 粘土矿物交代长石; (5) 粘土矿物间的交代作用; (6) 碳酸盐矿物的相互交代作用; (7) 粘土矿物对石英的交代作用。

二非常规影响因素

1碎屑岩成分

碎屑岩成分包括碎屑颗粒和填隙物等,受控于储层形成的沉积环境和沉积后所发生的各种成岩变化。岩石原始成分和结构不同,导致压实效应也不同,富含柔性成分,分选和磨圆较差的岩石,压实效应显著。碎屑岩的骨架颗粒不同,杂基含量不同,抗压实能力及孔隙度也不同。碎屑岩中石英和长石等刚性颗粒含量较高,其抗压实能力就越强,保留的原生孔隙度就越高。粒度对成岩作用也有一定的影响。中-中细砂岩分选较好,压实作用对储层物性

改造较弱;粉砂岩和细砂岩分选较差,压实改造往往较强,孔渗性能较差。

2沉积环境和沉积相

沉积环境是影响储层孔隙演化的最基本因素,决定了沉积物类型,而沉积物类型与储层孔隙的形成与演化直接相关。由于沉积物粒度和所经历的成岩演化序列不同,可形成截然不同的储层孔隙。优质储层多形成于水动力条件较强的高能环境,如三角洲、扇三角洲、滨岸、辫状河三角洲及重力流水道等,其中又以相带主体为好。这是因为相带主体砂体的厚度大,在成岩过程中胶结作用较弱,岩石成分以刚性颗粒为主,抗压实作用的能力较强,因而既有利于原生孔隙的保存,也有利于后期次生孔隙的发育。沉积相是形成良好储层的关键,它不仅控制了储层的空间分布特征,而且对早期和晚期的成岩作用有着一定程度的影响。

3温压场

古地温对成岩作用的影响主要表现在4个方面: (1) 大多数矿物的溶解度会随着温度的升高而增大。 (2) 地温梯度不同,矿物转化的深度不一样。 (3) 化学反应的平衡常数受温度控制,温度的变化势必引起反应的变化。在一种温度下,一定的成岩反应可以形成次生孔隙,在另一种温度下可能形成自生矿物而堵塞孔隙。 (4) 有机酸对矿物颗粒的溶解是形成次生孔隙的重要途径,有机质随温度的变化衍生出不同化学成分,而不同化学成分的有机酸对矿物的溶解作用则明显不同。

地层压力对成岩作用的影响主要表现在3个方面: (1) 根据物理化学反应原理,在异常高压带内,胶结物的增生将变慢或停止。 (2) 由于异常高压对有机质热演化和油气生成的抑制作用,拓宽了生油窗的范围,并且在有机质热演化生成油气过程中,产生大量的有机酸和无机酸,超压增加了酸溶解碳酸盐胶结物的强度,产生了大量次生孔隙。异常高压带与高孔隙发育带及含油气性有明显的关系,主要表现在异常高压之下的砂岩储层具有较高的孔隙度,并

往往有较好的含油气性,早期形成的异常高压可以抵消部分上覆地层压力,从而减少由于压实作用损失的孔隙。

4地质流体

地壳中物质和能量在很大程度上是通过流体进行搬运和传输的,地质流体直接影响和控制着地壳内部的构造、成岩、变质及成矿等重大地质作用。成岩作用及其系统行为因盆地流体活动类型或形成演化过程的不同而异,盆地地质流体直接参与了成岩作用的全过程。

大气水

大气水对成岩作用的影响主要发生在沉积物沉积或埋藏的初期, 因构造抬升或海平面下降, 地下岩石遭受大气水的淋滤作用, 使其孔隙得到进一步发育。

地层水

地层水作为成岩反应的介质, 在成岩作用的研究中占有重要的地位。地层水有多种可能的来源, 如沉积封存水、地表水、泥岩挤出水和有机质热解产物等。地层水化学性质和循环热对流运动方式是影响深部碎屑岩储层成岩作用的重要因素, 不但影响成岩作用的演化, 还控制了成岩矿物在储层中的析出位置和次生孔隙的分布特征。深部热流体的侵入抑制了压实作用、石英压溶作用和胶结物沉淀作用的进行, 储层孔隙受到改造, 有利于孔隙的保存和深部储层的发育。

烃类流体

油气的充注改变了储层内孔隙流体的性质和颗粒表面特征, 对成岩作用具有重要影响。油气充注后, 可抑制地层水的流动, 阻碍胶结物的来源, 进而抑制成岩作用的进行, 如可以抑制伊利石的生长、钾长石的钠长石化和石英的加大等。另外, 烃类侵入到含矿物氧化剂 (如褐铁矿) 的储层中, 可导致烃类发生氧化作用, 褐铁矿被还原而使红色砂岩漂白, 并可产生有机酸, 使碳酸盐胶结物发生溶解, 产生次生孔隙。

三结论

碎屑岩的成岩作用中压实作用、胶结作用、交代作用是主要的成岩影响因素。岩石学特征是储层性质的重要控制因素,主要反映在碎屑岩成分和粒径上。储层碎屑岩成分中的塑性颗粒成分的抗压性能相对弱,在埋藏成岩过程中易发生塑性变形,不利于储层粒间孔隙的保存;储层岩石的粒径越细,塑性岩屑含量越高、抗压性能越低,压实作用就越强。不同的沉积环境控制不同的沉积相,从而导致成岩作用存在较大差异。沉积相对早期和晚期成岩作用有着一定程度的影响,控制优质储层的空间分布。沉积盆地的地温场是控制成岩作用的关键因素之一,高古地温能够加快砂岩中的水一岩反应速率,从而加快砂岩的机械压实速度;而异常压力则促进了储层原生孔隙保存以及次生孔隙形成。地质流体直接参与成岩作用的全过程,对成岩作用有重要的影响和控制作用。

参考文献

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