酸溶蚀模拟实验与致密砂岩次生孔隙成因机理探讨： 以鄂尔多斯盆地盒8段为例

doi:10.16108/j.issn1006-7493.2

摘要/Abstract

摘要：

鄂尔多斯盆地盒8段发现并探明了一批目前中国内陆最大的致密砂岩气田（藏），该致密砂岩气田的储层岩性主要为一套“低长石、低杂基、高成分成熟度”的石英砂岩，储集空间类型以多类型的次生溶蚀孔隙为主。针对盒8段致密砂岩次生孔隙的成因机理，本文在大量薄片观察、扫描电镜、场发射、CT扫描分析的基础上，开展了高温高压条件下真实岩心的酸溶模拟实验，实验样品为鄂尔多斯盆地石盒子组绿灰色中粗粒含凝灰质长石石英砂岩、绿灰色中粗粒含凝灰质长石岩屑砂岩、灰色中粗粒含凝灰质岩屑石英砂岩和灰色中粗粒含凝灰质石英砂岩等4种不同类型的砂岩岩心，采用地层水中普遍存在的乙酸配置成0.5mol/L的反应介质，选用2mL/min流速，动态溶蚀100h后，不同类型砂岩的次生孔隙显著增加，物性明显改善，通过对不同岩性实验前后样品的同位扫描、水-岩反应速度、离子浓度等测定分析，发现盒8段致密砂岩储层次生孔隙的成因主要为凝灰质、长石等铝硅酸矿物和碳酸盐矿物的溶蚀，探讨了实验样品中不同矿物的溶蚀序列，凝灰质、碳酸盐矿物主要在低温条件下发生溶蚀蚀变，高温条件下主要为长石的溶蚀。揭示凝灰质、碳酸盐岩、长石等矿物溶蚀、次生孔隙形成、新生矿物的发育机理，结合埋藏史、热史分析，建立了盒8段致密砂岩储层埋藏-成岩-孔隙演化模式，明确了鄂尔多斯盆地盒8段石英砂岩次生孔隙的成因机理。

关键词: 致密砂岩储层, 酸溶蚀模拟实验, 次生孔隙成因, 孔隙演化模式, 盒8段, 鄂尔多斯盆地

Abstract:

Atpresent,anumberofgreatesttightsandstonegasfieldshavebeendiscoveredandprovedintheHe8MemberofOrdos Basin.Thetightsandstonereservoirsmainlyconsistofquartzsandstonewithlowfeldspar,lowmatrix,highcompositionalmaturity.Thetypesofreservoirspacearebasedonmultiplesecondaryerosionpores.Inordertostudytheoriginofvuggyporosityofquartz sandstone,acidolysissimulatingexperimentofopensystem,underthehightemperatureandhighpressureconditions,hasbeen conducted.Meanwhile,theanalysisisbasedonnumerouscastingslices,scanningelectronmicroscope,fieldemissionandCTscan. Experimental samples were selected from the Shihezi Formation of Perimian in Ordos Basin, containing green grey mediumcourse-grainedtuffaceousfeldspathicquartzsandstone,greengreymedium-course-grainedtuffaceousfeldspathiclitharenitesandstone, graymedium-course-grainedtuffaceouslithicquartzsandstoneandgraymedium-course-grainedtuffaceousquartzsandstone.In0.5mol/ Lreactionmediator,2ml/minflowrateanddynamiccorrosionfor100hexperimentalconditions,thesecondaryporosityfordifferent typesofsandstoneincreasedsignificantlyandpropertieswereobviouslyimproved.Bythemeansofisotopescanningofdifferent samplesbeforeandafterexperimentanalysis,thefluid-rockinteractionrateanalysisandplasmaemissionspectrumanalyisis,the authorsindicatethatthemainoriginofthesecondaryporesarethecorrosionoftuffaceous,calcareousandfeldsparmineraletc.The tuffaceous,calcareousoccurerosionundertheconditionoflowtemperature,andfeldsparcorrosionoccurunderhightemperature conditions.Thedevelopmentmechanismoftheerosionoftuffaceous,calcareousandfeldsparmineraletc,poreformationandnew mineralshasbeenrevealed.Combinedwiththeanalysisofburialhistoryandthermalhistory,thediageneticsequencesandporosity evolutionmodeloftightsandstoneofHe8Memberwasputforward.Allthestudiesmakethegenesisofsecondaryporesofquartz sandstoneclearly.

Key words: :reservoiroftightsandstone;acidcorrosionsimulationexperiment;secondaryporositygenesis;poreevolvementmodel;the eighthmemberofShiheziFormation;OrdosBasin

刘锐娥，吴浩*，魏新善，肖红平，张春林，康锐，朱秋影，韩维峰. 酸溶蚀模拟实验与致密砂岩次生孔隙成因机理探讨：以鄂尔多斯盆地盒8段为例[J]. J4, 2015, 21(4): 758-.

LIU Ruie, WU Hao*, WEI Xinshan, XIAO Hongping, ZHANG Chunlin, KANG Rui. ExperimentalStudyontheGenesisofSecondaryPorosityinTight SandstonewiththeAcidCorrosion-model:ACasefromHe8 MemberofUpperPaleozoicinOrdosBasin[J]. J4, 2015, 21(4): 758-.

[1]	张宾，刘红旭，丁波，易超，张艳. 鄂尔多斯盆地北部巴音青格利—苏台庙地区中侏罗统直罗组下段沉积特征及其铀成矿意义[J]. 高校地质学报, 2020, 26(2): 218-.
[2]	伊硕，黄文辉，陈晶，任兴国. 鄂尔多斯盆地延安地区马五段上组合细粒白云岩储层特征及有利储层控制因素[J]. 高校地质学报, 2019, 25(4): 610-.
[3]	赵华雷，陈路路，冯晓曦，李建国，陈印，王贵. 鄂尔多斯盆地纳岭沟地区直罗组砂岩粘土矿物特征及初步对比研究[J]. 高校地质学报, 2018, 24(5): 627-.
[4]	李向东，阙易，郇雅棋. 桌子山地区中奥陶统克里摩里组深水等深流沉积模式[J]. 高校地质学报, 2018, 24(2): 285-.
[5]	刘　刚，吴　浩，张春林，刘锐娥，陈　胜，杜　威，马天骄，侯高峰. 基于压汞和核磁共振对致密油储层渗透率的评价：以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长７油层组为例[J]. 高校地质学报, 2017, 23(3): 511-.
[6]	廖明光，肖雪薇，姚泾利，廖纪佳，南珺祥，林　丹. 陇东地区盒８段流体包裹体特征及成藏期次研究[J]. 高校地质学报, 2017, 23(2): 315-.
[7]	伊伟，熊先钺，庞斌，王伟，林伟，何春连，车延前，冯延青. 鄂尔多斯盆地东南缘上古生界煤储层非均质性及其意义[J]. J4, 2016, 22(2): 378-.
[8]	刘芬，朱筱敏*，李洋，徐黎明，朱世发，薛梦戈. 鄂尔多斯湖盆西南部晚三叠世深水坡折特征及其对砂体的控制[J]. J4, 2015, 21(4): 674-.
[9]	师晓林，陈刚*，杨甫，张文龙，徐小刚，刘腾，康昱，高磊. 鄂尔多斯盆地西南缘崆峒山砾岩碎屑锆石U-Pb[J]. J4, 2015, 21(4): 719-.
[10]	朱筱敏，刘芬，朱世发，徐黎明，牛小兵，梁晓伟. 鄂尔多斯盆地陇东地区延长组物源区构造属性研究[J]. J4, 2015, 21(3): 416-.
[11]	刘国恒，高潇玉，陈常超 . 陆相页岩非晶态二氧化硅定量分析新方法探索[J]. J4, 2015, 21(3): 471-.
[12]	罗春艳，罗静兰*，罗晓容，白雪见，雷裕红，程明. 鄂尔多斯盆地中西部长8砂岩的流体包裹体特征与油气成藏期次分析[J]. J4, 2014, 20(4): 623-.
[13]	易超,韩效忠,李西得,张康,陈心路. 鄂尔多斯盆地东北部直罗组砂岩岩石学特征与铀矿化关系研究[J]. J4, 2014, 20(2): 185-.
[14]	张海林 ,邓南涛,张枝焕,贺永红,王付斌, 梁全胜,王雪飞,梁卫卫,孙德瑞. 鄂尔多斯盆地南部中生界原油地球化学特征及油源分析[J]. J4, 2014, 20(2): 309-.
[15]	罗婷婷,周立发. 鄂尔多斯盆地二叠纪石盒子组沉积期南部沉积边界探讨[J]. J4, 2014, 20(1): 139-.