南黄海表层沉积物中粘土矿物分布及物源分析

以南黄海表层沉积物中粘土矿物的测试数据为基础,分析了研究区内4种粘土矿物(伊利石、高岭石、蒙皂石、绿泥石)的分布特征.研究表明:本区伊利石含量最高,蒙皂石或高岭石次之,绿泥石含量最低;粘土矿物的组合类型以伊利石-蒙皂石-高岭石-绿泥石型为主,伊利石-高岭石-蒙皂石-绿泥石型次之;南黄海粘土矿物主要是陆源成因,物质主要来源于黄河和长江的供给.     

粘土矿物对储层物性的影响

依据化学成分的不同,可将粘土矿物分为五类,高岭石、蒙皂石、伊利石、绿泥石、伊利石-蒙皂石和绿泥石-蒙皂石混层。粘土矿物的类型、含量、产状和物理性质对储层的物性有较大的影响,粘土矿物含量越高,砂岩的孔隙度和渗透率越低,储集性能越差;粘土矿物的产状与油气层的渗透率有密切联系,其中搭桥式对储层的渗透率影响最大;粘土矿物因其具有膨胀性,对酸敏感性,也严重影响着储层物性。     

胜北构造粘土矿物纵向分布及演变规律

为探求吐哈油田胜北构造粘土矿物纵向分布规律与井眼稳定性的关系,以台参２井为例系统分析了本构造泥页岩地层中高岭石、绿泥石、伊利石、蒙脱石和伊蒙混层矿物的分布及演变特征,测定了粘矿物中各种阳离子的可交换容量。     

东营凹陷郑家-王庄地区沙河街组粘土矿物特征及其与储层伤害的关系

利用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜等分析资料对东营凹陷郑家-王庄地区沙河街组粘土矿物特征及其对储层的伤害进行了研究.结果表明,郑家-王庄地区沙河街组碎屑岩储层中粘土矿物类型主要为伊利石/蒙皂石无序间层矿物和高岭石矿物,含少量的伊利石和微量的绿泥石矿物.依据蒙皂石层层间阳离子类型,伊利石/蒙皂石无序间层矿物可进一步分为钙型、钠型和钙钠过渡型3种类型.高岭石矿物有结晶度高、形态发育良好和结晶度低、形态发育差两种类型,据此得出高岭石有自生成因和陆源碎屑成因两种类型.粘土矿物的膨胀率及水敏感性实验分析表明,钠型伊利石/蒙皂石无序间层矿物具有更大的膨胀性,对储层损害最大,钙-钠过渡型次之,钙型最小.对储层中高岭石含量与储层物性分析发现,两种成因的高岭石对储层物性影响截然不同,自生高岭石的大量存在能有效改善本区储层物性,陆源碎屑高岭石则使储层物性变差.     

东营凹陷郑家-王庄地区沙河街组粘土矿物特征及其与储层伤害的关系

利用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜等分析资料对东营凹陷郑家-王庄地区沙河街组粘土矿物特征及其对储层的伤害进行了研究。结果表明，郑家-王庄地区沙河街组碎屑岩储层中粘土矿物类型主要为伊利石／蒙皂石无序间层矿物和高岭石矿物，含少量的伊利石和微量的绿泥石矿物。依据蒙皂石层层间阳离子类型，伊利石／蒙皂石无序间层矿物可进一步分为钙型、钠型和钙钠过渡型3种类型。高岭石矿物有结晶度高、形态发育良好和结晶度低、形态发育差两种类型，据此得出高岭石有自生成因和陆源碎屑成因两种类型。粘土矿物的膨胀率及水敏感性实验分析表明，钠型伊利石／蒙皂石无序间层矿物具有更大的膨胀性，对储层损害最大，钙-钠过渡型次之，钙型最小。对储层中高岭石含量与储层物性分析发现，两种成因的高岭石对储层物性影响截然不同，自生高岭石的大量存在能有效改善本区储层物性，陆源碎屑高岭石则使储层物性变差。     

卫城油田沙四段粘土矿物的研究

卫城油田沙四段碎屑岩储层属于三角洲沉积,通过扫描电镜、X衍射分析表明,储层的粘土矿物主要有绿泥石、伊/蒙混层和伊利石及高岭石。并且粘土矿物随深度的增加呈规律的变化。绿泥石单体主要呈针叶片状,集合体为片状杂乱堆积、花朵状或绒球状,绿泥石以及孔隙充填式存在于颗粒间,减少了孔隙的空间。但同时又抑制了石英的次生加大,对原生孔隙的保存起了积极作用。伊利石粘土矿物单体呈片状、蜂窝状和丝缕状,集合体形态多为碎片状、鳞片状,以孔隙衬垫或孔隙充填物形式存在于颗粒间,导致砂岩中孔隙结构的明显破坏。高岭石单体呈全自形的六角板状晶体,集合体多呈蠕虫状、书本状。     

姬塬地区长6油层组砂岩储层中粘土矿物分布规律研究

为研究区寻找优质储层,指导勘探开发部署提供指导。以鄂尔多斯盆地姬塬地区延长组长6油层组砂岩储层中粘土矿物为研究对象,通过铸体薄片、扫描电镜、X衍射等方法对主要粘土矿物类型进行了研究;结合沉积环境,深入分析了粘土矿物的分布规律及控制因素;同时探讨了粘土矿物对储层物性的影响;从而研究表明,研究区储层中粘土矿物主要成份为伊利石、高岭石、绿泥石和蒙/伊混合层,且具有质点微小、比表面积大等特征。其形成与分布主要受沉积与成岩两大作用控制。其中,绿泥石含量东北体系高于西北体系;在长石溶蚀作用影响下,高岭石含量西部高于东部;沉积水体影响下,伊利石含量由北向南逐渐增大。绿泥石、高岭石对储层孔隙具有建设性影响,而伊利石主要破坏原始孔隙。粘土矿物组成及含量明显控制着储层平面上孔渗分布,使得相对高孔高渗区主要分布在研究区东北部,是下步勘探开发的主要对象。     

鹤岗煤田泥质岩粘土矿物类型及其地质意义

为了确定鹤岗煤田泥质岩粘土矿物类型及其地质意义,本文采用X射线衍射仪和扫描电镜研究了鹤岗煤田12个泥质岩样品中的粘土矿物。结果表明:本区泥质岩共有4种类型的粘土矿物,并揭示出高岭石主要为来自剥蚀区的碎屑粘土矿物,少部分为自生矿物,伊利石一部分由剥蚀区搬运来,另外则由长石、云母等铝硅酸盐矿物风化形成,伊蒙混层矿物是在成岩过程中,由蒙脱石向伊利石转化的过渡产物,绿泥石则是在深埋阶段由高岭石转变而成。这项研究说明该区在整个晚侏罗世演化过程中处于近中性环境,并在弱酸弱碱环境中频繁振荡。     

应用TEM／EDAX研究粘土矿物的结构和成份特征

利用ＴＥＭ／ＥＤＡＸ技术对粘土矿物作超显微结构观察和微区成分测定，表明蒙脱石，伊利石，高岭石和绿泥石在（００１）方向的晶面间路为１．３ｎｍ，１ｎｍ，０．７ｎｍ和１．４ｎｍ，且有明显的晶格像转化，其主要转化类型有：蒙脱石→伊利石，高岭石→绿泥石，伊利石→绿泥石和伊利石→高岭石。在转化过程中产生的ＣＯ２，Ｈ＾＋和Ｈ２Ｏ会降低孔隙水ｐＨ，促进烃类运移和储层中次生孔隙形成。     

纯粘土矿物甲烷吸附研究及吸附模型评价

粘土矿物在页岩储层无机矿物中占有重要的比例,其是页岩气吸附的重要场所。由于不同页岩储层成藏条件差异,粘土矿物相对含量有较大差异,因此也影响页岩气的吸附能力。以XRD,低压氮气吸附实验以及甲烷等温吸附实验为主要研究手段。XRD结果表明四种样品(伊利石,蒙脱石,绿泥石,高岭石)纯度较高,均大于94%。低压氮气吸附结果表明：蒙脱石以微孔与中孔为主,孔隙形态主要为四边都开口的平行板状、狭缝状等,含有墨水瓶状的孔;伊利石主要发育有中孔与大孔,绿泥石主要发育有微孔和大孔,高岭石主要发育有中孔和大孔,它们的孔隙形态同样都平行板状、狭缝状等为主;比表面积与孔隙体积的大小顺序为：高岭石>伊利石>蒙脱石>绿泥石,两者呈正相关。在61 ℃,压力为0~25 MPa条件下进行五组甲烷等温吸附试验,包括四组纯粘土矿物及一组由四种纯矿物等质量混合的矿物。纯粘土矿物甲烷吸附量大小顺序为：高岭石>伊利石>蒙脱石>绿泥石,粘土矿物的比表面积越大,其甲烷吸附量也越大。对等温吸附实验数据进行拟合发现：Langmuir, Toth以及Langmuir-Freundlich吸附模型对于不同矿物总体拟合效果都极好,对粘土矿物吸附模型精确选择具有一定意义。     

水介质的化学性质和流动方式对深部碎屑岩储层成岩作用的影响

对东营凹陷下第三系深部碎屑岩储层成岩作用的影响因素进行了研究 ,结果表明 ,有机无机化学反应提供的酸性水介质环境和异常压力带流体的循环热对流是影响和控制深部碎屑岩储层成岩作用的重要因素。有机质热演化、粘土矿物转化、硫酸盐热化学氧化还原反应、油田水化学性质和烃类物质进入储层等因素引起地层水介质化学性质的变化 ,这严重影响了深部碎屑岩储层的成岩作用。循环热对流是深部储层流体的主要流动方式 ,它控制着自生矿物在砂层中的析出位置和次生孔隙的分布特征     

深部泥页岩水化特性研究

石油工程深部泥页岩吸水量很小,但也易产生严重水化井塌。室内用X衍射仪分析深部泥页岩黏土矿物成分构成主体为伊蒙混层。常温压浸泡泥页岩块,蒸馏水浸泡后岩块强度迅速降低甚至破碎,饱和KCl溶液浸泡强度降低30%~40%,K+向岩块内部运移防止黏土矿物水化。扫描电镜观察深部泥页岩分布大量不规则微米级孔缝,自由水分子在毛管力作用下进入岩体内部,黏土胶结物溶解强度下降及高强度缝尖应力导致岩石微裂缝不断扩展发生破坏。现场钻井宜使用K+抑制黏土矿物水化,钻具提放及停开泵应平缓防止损伤井壁泥页岩体。     

加蓬G 区块破碎地层井壁失稳机制与钻井液技术对策

 加蓬G区块是中石化海外重点勘探开发区块,LPC和ANG复杂地层钻井施工中出现了严重的井壁失稳问题。通过破碎地层的泥页岩岩心表观特征分析、泥页岩钻屑清水浸泡试验、泥页岩黏土矿物分析和泥页岩滚动回收试验得出,以伊/蒙混层和伊利石为主的黏土矿物组分和微裂隙发育特征是加蓬G区块破碎地层井壁失稳的外在物质条件;钻井液滤液沿裂隙和微裂隙进入地层深部,使黏土矿物水化膨胀,使井壁失去平衡,是导致坍塌掉块的内在原因。制定了钻井液密度应力防塌、屏蔽封堵防塌、优质钻井液体系配方等综合防塌技术措施,在加蓬G区块进行了现场试验,G-9井和G-10井2口井LPC和ANG地层的平均井径扩大率分别降低到11.6%和12.1%,井身质量较邻井有显著的提高,取得了良好的井壁稳定效果。     

荣华矿深部岩石吸水特性

为研究深部岩石吸水特性,以鸡西荣华矿深部粗中砂岩（CS）、细砂岩（XS）和泥质粉砂岩（NS）为研究对象,采用浸泡法进行吸水实验,并结合X射线衍射和扫描电镜方法分析三组岩石的矿物成分、吸水特性及水对其微观结构的影响。结果表明：荣华矿深部岩石以石英、长石和黏土矿物为主。三组岩石的吸水率均随吸水时间的增加而增大,吸水过程特征曲线呈三次和四次多项式型。吸水实验初期岩石的吸水速率由孔隙大小和连通性决定,5～10 d后吸水速率由黏土矿物膨胀的微孔数量及其连通性改善情况决定。岩石结构松散、黏土矿物含量低,吸水速率和吸水率高;岩石结构致密、黏土矿物含量高,吸水速率和吸水率低。该结果可为岩石吸水软化机理研究提供依据。     

沉积层序界面研究中的矿物及地球化学方法

粘土矿物、微量元素普遍存在于各种类型的沉积物和沉积岩中,它们对环境的变化极为敏感,同时它们的沉积分异、组合特征、矿物成分及其质量分数都从不同的角度记录了形成过程中各种环境因素的变化.这些对恢复古环境,研究陆相湖盆水深变化具有重要的指示意义.通过对东营凹陷胜北断层下降盘沙三段—沙四上亚段各层序内部高分辨率层序地层单元中岩石地球化学标型参数的研究发现,在一个高分辨率层序地层单元形成过程中,在古气候驱动下的湖平面变化旋回中,沉积岩中的矿物成分(主要指粘土矿物和胶结物)、化学成分(微量元素)等皆发生周期性变化.     

致密砂岩储层黏土矿物晶间孔隙特征及其对物性影响的研究——以鄂尔多斯盆地延长组长6油层组为例

针对致密砂岩储层黏土矿物晶间孔隙定量表征不足的问题, 以扫描电子显微镜图像和EDS能谱分析资料为基础, 研究鄂尔多斯盆地延长组长6油层组黏土矿物及晶间孔隙的发育特征, 将晶间孔参数定量化, 对不同类型黏土矿物晶间孔进行定性与定量结合表征。在此基础上, 根据矿物含量计算不同类型黏土矿物对储层孔隙度的贡献, 探究其对致密砂岩储层物性参数的影响机制。结果表明, 不同黏土矿物的发育特征及晶间孔特征有较大的差异; 黏土矿物的孔喉和面孔率大小趋势为伊蒙混层>绿泥石>伊利石, 类圆状孔隙和孔隙缩小型喉道发育较广泛; 黏土矿物发育特征和孔隙结构是储层物性及剩余油分布的主要影响因素。     

钻井液密度对裂缝性泥页岩地层坍塌压力影响的力化耦合研究

 缝性地层井壁失稳是钻井工程中经常遇到工程难题之一,裂缝发育地层常伴随严重的井壁坍塌,具有水化性质的裂缝性地层在钻井液侵入后更易发生坍塌。扫描电镜观察某油田泥页岩发育的层理实际为尺寸极小的微裂缝,使用XRD 衍射仪测定了该泥页岩黏土矿物质量分数为30%~40%,泥页岩水化性质较强。通过剪切实验测定了泥页岩吸水后的抗剪强度,求解了不同含水量裂缝面的黏聚力及内摩擦角。建立了钻井液滤液向地层内的渗流方程及裂缝性地层坍塌压力方程,计算了不同钻井液密度和浸泡时间的坍塌压力。计算结果表明,高钻井液密度导致钻井液滤液向裂缝内加速渗流,裂缝面强度降低导致地层更加容易坍塌。裂缝性地层井壁失稳不宜提高钻井液密度稳定井壁,应采用措施提高钻井液封堵性及抑制性,降低钻井液滤液侵入量。     

碱敏损害是塔里木盆地东河塘构造东河1井减产的主因

利用岩相学分析手段,结合东河1井(塔里木盆地一口重要的油气发现井)减产的主要原因是高pH值盐水压井液造成的碱敏损害,揭示出:以高岭石为主,伊/蒙间层矿物含量低,间层比亦低的粘土矿物微结构属稳定类型,从而决定了储层潜在损害必以碱敏为主。这与实验和矿场试验结果恰好吻合。碱敏损害的机理包括:粘土断键处电性变化而使微结构失稳、阳离子交换、新矿物相生成等。由此提出了相应的缓解碱敏损害的技术措施。     

致密砂岩储层黏土矿物特征及敏感性分析—以鄂尔多斯盆地吴起油田寨子河地区长6油层为例

致密砂岩储层孔喉结构复杂、比表面积大,岩石颗粒表面附着大量的黏土矿物,容易受到外来流体的影响,发生颗粒膨胀、迁移、离子沉淀等反应伤害储层,从而影响生产效率。本文以鄂尔多斯盆地吴起油田寨子河地区延长组6段油层为例,通过岩石薄片观察、扫描电镜、X射线衍射仪(X-RD)实验、压汞实验和储层敏感性实验等方法,对研究区储层物性、孔喉结构、黏土矿物特征和储层敏感性类型、伤害程度及敏感性影响因素进行分析。岩心分析实验表明,储层黏土矿物由绿泥石、高岭石、伊利石和伊蒙混层4种矿物组成,影响储层渗透性的敏感性伤害强弱依次为酸敏、水敏、碱敏、盐敏和速敏。并结合实际生产中存在的问题,提出绿泥石富集区域尽量避免储层酸化等改造措施;对伊利石及伊蒙混层含量高、易水敏的地区,压裂改造过程需要提高压裂液砂比,减小压裂液量,从而降低储层损害。     

苏丹Muglad盆地南部Aradeiba组低阻油层的地质成因

根据岩心、粒度分析、铸体薄片、扫描电镜、压汞曲线、试油及矿化度分析等资料,分析研究Muglad盆地南部Aradeiba组低阻油层的地质成因。其形成受沉积、成岩、成藏等多种作用的综合影响。泥质沉积背景下,粘土矿物附加导电性、复杂的孔隙结构是形成Aradeiba组低阻油层的岩石物理成因。Aradeiba组主要砂体类型为三角洲前缘砂体,水下分流河道砂体横向相变快,油气规模小、高度低,而远砂坝、席状砂砂体厚度薄,砂泥互层沉积,整体泥质含量高,均易于形成低阻油层。Aradeiba组砂岩属于早成岩阶段B期,溶蚀作用、石英次生加大等,使得孔隙结构复杂,并且所含粘土矿物以蒙脱石等附加导电型的粘土矿物等为主,低阻油层发育。反向断块构造幅度低、成藏高度小,岩性或成岩圈闭范围局限,成藏复杂,多套油水层发育,形成低阻油层。