泥质砂岩全风化状态下的地层描述（成岩体系对致密砂岩储层质量的控制）
泥质砂岩全风化状态下的地层描述（成岩体系对致密砂岩储层质量的控制）为更深层次探讨致密砂岩储层形成机理，该研究基于成岩过程中流体—岩石相互作用机制，从储层内外成岩物质交换的角度，分析成岩作用所处地球化学体系（即成岩体系）的开放性或封闭性，明确成岩体系对致密砂岩储层质量的控制。5.中石油西南油气田分公司川中油气矿，四川遂宁 6290002.中国石油浙江油田公司，杭州 3100233.中石油西南油气田分公司气田开发管理部，成都 6100564.中石油西南油气田分公司致密油气勘探开发项目部，成都 610056
成岩体系对致密砂岩储层质量的控制
——以四川盆地中台山地区须二段为例
刘明洁1 季永承2 唐青松3 唐大海4 梁锋5 车国琼5 王立恩5 李明5 谭秀成1 曾伟1 连承波1
1.西南石油大学机构地球科学与技术学院，成都 610500
2.中国石油浙江油田公司，杭州 310023
3.中石油西南油气田分公司气田开发管理部，成都 610056
4.中石油西南油气田分公司致密油气勘探开发项目部，成都 610056
5.中石油西南油气田分公司川中油气矿，四川遂宁 629000
为更深层次探讨致密砂岩储层形成机理，该研究基于成岩过程中流体—岩石相互作用机制，从储层内外成岩物质交换的角度，分析成岩作用所处地球化学体系（即成岩体系）的开放性或封闭性，明确成岩体系对致密砂岩储层质量的控制。
该研究以四川盆地中台山地区须二段致密砂岩储层为例，综合利用钻井岩心、地震、铸体薄片、阴极发光、X衍射、扫描电镜、包裹体、碳氧同位素及孔渗等资料，首先对须二段储层基本特征和成岩作用类型进行表征；在此基础上，综合须二段储层断裂发育、溶蚀产物分布及成岩流体古盐度等特征，明确成岩体系类型；进而通过定量分析次生溶孔与溶蚀产物之间的关系，探讨不同类型成岩体系对溶蚀作用的影响，总结成岩体系对致密砂岩储层质量的控制模式。
该研究发现四川盆地中台山地区须二段致密砂岩储层主要发育岩屑石英砂岩和长石石英砂岩，储集空间以长石粒内溶孔和岩屑粒内溶孔为主，孔隙度多小于8%，渗透率多小于1×10-3 µm2。须二段经历了压实、胶结、溶蚀和交代等复杂的成岩作用（图1），其中压实作用以机械压实为主，颗粒主要呈点—线接触，压实程度相对较弱；胶结作用主要发育硅质、钙质和黏土胶结，石英和方解石胶结物均存在早、晚两期，且无论早期和晚期，方解石均形成于石英之后，早期方解石主要与大气淡水溶蚀有关，晚期方解石主要受有机质脱羧产生的有机酸影响；溶蚀作用主要为早期的大气水溶蚀和晚期的有机酸溶蚀。
图1 四川盆地中台山地区须二段致密砂岩储层成岩作用特征（蓝色为铸体薄片孔隙）
（a）颗粒呈点—线接触，文探1井，3 929.97 m，×40，单偏光；（b）早期方解石胶结物充填粒间，文探1井，3 931.07 m，×12.5，单偏光；（c）石英次生加大被裂缝切割，中台1井，3 667.94 m，×100，单偏光；（d）自生石英充填粒内溶孔，中台1井，3 669.32 m，×200，单偏光；（e）自生石英和伊利石充填粒间孔；中台1井，3 671.93 m，×1 600，扫描电镜；（f）自生石英充填裂缝，中台1井，3 667.53 m，×200，单偏光；（g）早期方解石胶结物充填粒间孔和长石、白云岩岩屑粒内溶孔，文探1井，3 931.07 m，×200，单偏光；（h）晚期中—粗晶方解石充填裂缝，中台1井，3 667.87 m，×25，阴极发光；（i）自生石英和伊利石充填岩屑粒内溶孔，文探1井，3 935.69 m，×2 400，扫描电镜；（j）石英颗粒表面绿泥石包膜，文探1井，3 940.08 m，×800，扫描电镜；（k）早期方解石胶结物交代石英次生加大边，文探1井，3 929.56 m，×100，正交光；（l）黏土矿物交代石英次生加大边，文探1井，3 929.00 m，×200，正交光。Ca：方解石胶结物；Q：石英颗粒；Qo：石英自生加大边；Qc：自生石英晶体；F：长石颗粒；I：伊利石；Ch：绿泥石；DF：白云岩岩屑；C：黏土胶结物；FR：裂缝
断裂发育的中台1井须二段储层，早期石英胶结物主要充填粒间及早期裂缝，且成岩流体古盐度多小于20%，晚期裂缝多被晚期硅质和方解石胶结物全充填，且成岩流体古盐度多大于20%；而断裂不发育的文探1井须二段储层，主要发育早期方解石和石英胶结，且成岩流体古盐度多大于20%。此外，中台1井和文探1井均可见溶蚀产物硅质与黏土胶结物多伴生出现，并普遍充填粒内溶孔或粒间孔，表现出溶蚀产物短距离迁移特征。由此可见，中台1井在成岩早期主要表现为开放性成岩体系，在晚期逐渐转变为封闭性成岩体系，而文探1井在成岩过程中主要表现为封闭性成岩体系。通过对比中台1井和文探1井现今溶蚀孔隙度与溶蚀产物含量的差值，发现中台1井孔隙度变化为-3.05%~5.54%（均值为1.06%），次生溶孔含量相对溶蚀产物略高，而文探1井孔隙度变化为-6.95%~1.50%（均值为-2.85%），溶蚀产物含量较溶蚀孔隙略高。
以上结果表明，不同成岩体系作用下，溶蚀作用对致密砂岩储层质量的影响存在较大差异。开放体系下次生溶蚀产物能通过裂缝向外迁移产生孔隙度净增量，能有效改善储层质量，而封闭体系下次生溶蚀产物不能向外界迁移仍胶结充填于储层孔隙中，仅为储层孔隙空间再分配，储层孔隙度无净增量，质量无明显改善。中台山地区须二段致密砂岩储层受成岩体系演化控制，早期开放体系有利于储层质量改善，晚期封闭体系有利于早期形成储层的保存，裂缝的开启与封闭是影响成岩体系的关键因素。
论文相关信息
第一作者：刘明洁，西南石油大学副教授，油气储层地质学和石油地质学，E-mail: mjliu@swpu.edu.cn
基金资助：国家自然科学基金（41872154）；中国博士后科学基金（2016M600752）
DOI：10.14027/j.issn.1000-0550.2020.62
引用格式：刘明洁 季永承 唐青松 唐大海 梁锋 车国琼 王立恩 李明 谭秀成 曾伟 连承波. 成岩体系对致密砂岩储层质量的控制：以四川盆地中台山地区须二段为例[J]. 沉积学报 2021 39(4):826-840.
