塔中地区顺9井区柯坪塔格组黏土膜成因及其油气地质意义.pdf

东 北 石 油 大 学 学 报 J OURNAL OF NORTHEAS T PETROLEUM UNI VERSI TY 第 3 7卷 第 3期 2 0 1 3年 6月 Vo 1 ．3 7 NO ．3 J u n ． 2 0 l 3 DOI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 2 0 9 5 4 1 0 7 ． 2 0 1 3 ． 0 3 ． 0 0 9 塔 中地 区顺 9井区柯坪塔格组黏土膜 成 因及其油气地质意义 万友利 ，张 哨楠 。 ，古 娜 ，丁晓琪 ，孟祥 豪 1 ．成都理工大学 油气 藏地质及开发 工程 国家重 点实验 室， 四川 成都6 1 0 0 5 9 ； 2 ． 成 都理工大学 能源学 院， 四川 成 都6 1 0 0 5 9 ； 3 ．西南石油大学 资源与环境学院 ， 四川 成都6 1 0 5 0 0 ； 4 ．成都理工大 学 沉 积地质研究 院， 四川 成 都 61 0 05 9 摘要 为寻觅致密砂岩储层 中发育 的优 质储层 提供理论依据 ， 分析铸体薄片鉴定 、 扫描电镜资料 、 结合 压汞及物性 资料． 结果表 明 塔里木盆地塔 中顺 9井 区志 留系柯坪塔格组 沥青砂岩 中发育的黏 土矿物薄 膜形成 于成岩早期 同生成 岩期 ， 以自生式为主 ， 含少量原生式黏 土膜 ； 黏土膜 的发育与分布受到沉积作用 、 成岩环境及 成岩温压 系统的共 同控制 ， 早成岩期 同生期 发育 的黏土膜在 中一低压实强度下对储层 的孔隙保护 具有一定 的建设性 作用 ， 因其 占据一定 的孔喉 空间 ， 又降低储层 的渗透率 ， 随着埋深增大 ， 黏土膜矿物成分也逐渐 向伊利石转化并分布在 L 隙中 ， 伊利石赋存 状态也 由 蜂窝状变为毛发状 、 丝 网状及搭桥状 ， 分割甚至堵塞孔隙 ， 使得储层砂体渗透率大幅度降低 ； 沉积环境 中的沉 积微相对黏 土膜发育与分布的控制体现在 中 下临滨微相 中黏土膜较为常见 ， 而在上临滨前临滨微相 中， 因水体 的淘洗 降低储层 砂体 中的泥质含量 ， 黏土膜不发育 ， 储层砂体 中的黏土膜含量制 约储层质 量 ， 发育黏 土膜的井段 储层孔 隙度大 于不发育 黏土膜的井段 ， 黏土膜含量在 0 ． 5 ～5 ． 0 井段 的储层孔隙度要好于黏土膜含量超过 5 ． 0 井段 的． 关键词 黏土膜 ；原生式；自生式 ；储层砂体 ； 柯 坪塔格 组；塔里木盆地 中图分类号 TE 1 2 1 ． 3 文献标识码 A 文章编号 2 0 9 5 4 1 0 7 2 0 1 3 0 30 0 6 5 0 9 0 引 言 我 国深层致密碎屑岩储层中黏土矿物含量高 、 类型复杂口 ] ， 常见的黏土矿物主要包括高岭石、 绿泥 石 、 伊利石及混层黏土等 ， 其含量和组合类型对储层物性具有明显 的制约作用__ 3 ] ， 定量评价黏土矿物对 致 密碎 屑 岩储层 中预测优 质 储层 具有 重要 意 义． 近年来 ， 石油 地 质学 家 集 中于 黏 土膜 对 储 层 的影 响 研究 ， 田剑锋 、 黄思静等从砂岩储层 中发育的绿泥石环边对储层孔隙的保护方面 ， 研究黏土膜对储层 的建设性作 用 [ g ； W e s c o t t W A 等研 究 表 明原生 黏 土膜通 过 抑 制石 英 次 生加 大 以达 到保 存 孔 隙 的 目的l 1 t C； Mo r a e s M A S认 为砂 岩储层 中发育 的原 生 黏土膜 含 量高 达 一 定值 时 ， 甚 至 能 够 阻碍 方 解石 的胶 结_ 1 ． 张 哨 楠等论述致密碎屑岩储层 中黏土矿物的形成机理及分布规律l 】 。 ； 张惠 良等讨论黏土膜对塔里木盆地群 6 井 区泥 盆 系东河 塘组 砂岩 储层 储集 性 能 的影 响l_ 】 ； 伏 美燕 等 采 用 实验 方 法 ， 研 究 松辽 盆 地 明水 组 原 生 黏 土膜的油气地质意义[ 2 ， 通过实验证实在深埋藏 的致密砂岩储层 中发育富伊利石 的黏土膜 ， 特别是在深 埋 藏过 程 中受 到高 温流体 改 造 2 3 0℃ 以上 ， 能够 导致 更 多量 的石 英次 生 加 大L 2 ， 同 时 ， 黏 土膜 中 的伊 利石 影 响致 密 砂 岩 储 层 中 含 水 饱 和 度 ， 为 油 气 开 发 过 程 中 进 行 储 量 评 估 和 采 收 率 计 算 带 来 更 大 困 难 。 一 。 ． 塔中顺 9井 区志留系柯坪塔格组碎屑岩储层主要发育在滨岸相沉积 的砂岩中， 储层具有低孑 L 低渗特 征 ， 局部发育孔隙度较高的优质储层 ， 储层砂体 中的黏土膜类型、 成分及分布特征受到沉积环境及成岩作 用的共同控制． 笔者通过岩石薄片 、 铸体薄片、 扫描电镜 s E M 、 黏土矿物 x线衍射及毛管压力分析， 结合 区域 地质 特征 ， 分 析研 究 区柯 坪塔 格组 储层 砂体 中黏 土 膜 矿物 成 分 、 成 因及 其 油气 地 质 意 义 ， 为寻 觅 优质 收稿 日期 基金项目 作者简介 2 0 1 3 0 30 6 ； 编辑 关开澄 国 家 自然科 学 基 金 项 目 4 1 2 7 2 1 6 8 ； 国家 “ 十 二五 ” 重 大 科技 专 项 2 0 1 1 Z X0 5 0 0 2 0 0 3 ； 中 国博 士 后科 学 基 金 项 目 2 0 1 2 M 5 1 1 9 4 1 万友利 1 9 8 4 一 ， 男 ，博士研究生 ，主要从 事储层 地质及储层地球化学方面 的研究． 6 5 东北石油大学学报 第 3 7卷 2 O l 3年 储层 提供 理论 依据 1 区域地质背景 顺托果勒区块位于塔里木盆地顺托果勒低隆起 ， 南部接卡塔克隆起与古城墟隆起 ， 东北邻 满加尔拗 陷 ， 是北 部顺 托果 勒地 区及 东部满 加 尔拗 陷油气 长期 运移 的有 利 指 向 区 ， 在 漫长 的形 成 与演 化过 程 中 ， 与 邻 近 的隆起 、 拗 陷 ， 历 经多次 构造 变动 最终形 成现 今构 造格 局． 目前 ， 顺 9井 区 已完钻顺 9 井 、 顺 9 0 1 井 、 顺 9 0 2 H、 顺 9 0 4 H 等井 ， 根据 岩心 观察 ， 结合 区域 地 质 资料 分 析 表 明 ， 顺 9井 区柯 坪塔 格 组 是 一 套 以滨 岸 沉 积为 主的有 障壁 潮控 碎屑 岩沉积 体 系 ， 受强 弱交 替 的水 动力 条件 控 制 ， 形 成 多期 交 叠 分 布 的砂 泥 岩互 层 ， 砂体薄、 砂层多 ， 砂体粒度较细 ， 砂体中的泥质含量或其中的泥质条带直接制约储层的物性． 2 黏土膜赋存特征 黏 土矿 物包 括水 铝英石 、 胶硅 铁石 、 高 岭石 、 蒙皂 石 、 伊 利 石 、 绿 泥石 等 ， 其 中水 铝 英石 、 胶 硅 铁 石 为非 晶质 含水硅 酸盐 矿物 ， 高岭 石 、 蒙 皂石 、 伊利 石 、 绿 泥石 为 晶质 含水 硅 酸盐 矿 物． 顺 9井 区柯 坪塔 格 组储 层 砂体的黏土矿物 x线衍射分析表明 见表 1 ， 黏土矿物主要为晶质含水硅酸盐 ， 以伊利石为主 ， 含伊／ 蒙混 层及少量高岭石 、 绿泥石 ， 黏土矿物薄膜以原生式和 自生式 2种状态赋存 见图 1 ， 其中以自生式为主． 伏 美燕 等在 研究 松辽 盆地 明水组 砂岩 黏土 膜特 征 时 ， 将 原生 式 薄 膜分 为 渗 滤黏 土 和继 承 性黏 土膜 2种． 在蒸 发作用 下 ， 临近潜 水 面附 近 的滞 留水 层 中能 够 析 出渗 滤 黏土 ， 而且 沉 积前 包 裹 在 碎 屑 颗 粒 表 面 的黏 土 膜 形 成 继 承 性 黏 土． 渗滤黏土一般仅发育在颗粒 的某一侧 ， 无法 完全 包 裹 颗粒 ， 继 承性 黏 土在 发 育厚 度 较 大 时 甚至能够完整包裹碎屑颗粒 ； 同时 ， 中等的水体 扰动对于黏土膜 的完整保存有利 ， 但碎屑颗粒 经过 长期 搬运 导致 表 面 的黏 土膜 的脱 离 [ 2 ， 在 表 l 顺 9 0 1井柯坪塔格组储层砂体黏土矿物含量分析结果 Ta bl e l Th e a ut h i g e n i c c l a y m i n e r a l o f K e p i n g t a g e Fo r m a 。 t i o n S a n d s t o n e B a s e d o n X r a y d i f f r a c t i o n Sh un 90 1 顺 9井 区柯坪 塔格 组储层 砂体 中发 育 的原生 式黏 土膜在 显微镜 下 不易 区分． 在顺 9井区柯坪塔格组海相砂岩中， 自生式黏土膜主要 以伊利石及伊／ 蒙混层的形式赋存 ， 以伊利石 为 主． 扫 描 电镜 观 察显示 ， 颗 粒边缘 的黏 土膜 呈卷 曲片状 、 似蜂 窝状 见 图 1 c 、 e 、 f ， 由颗 粒边 缘 向孑 L 隙发 育 中心生 长 ， 占据 大量 的孔 隙空 间 ， 并将 孔 隙切割 成更小 区域 ， 甚至 完全 占据并 堵 塞孑 L 隙． 3 黏土膜 成 因及 影响 因素 3 ． 1 成 因 根据 黏 土膜 的产状 及分 布特征 ， 柯 坪塔格 组储 层砂 岩 中的黏 土膜包 括原 生式 和 自生式 黏土膜 ， 其 中 以 自生式 为主 ． 一般 来说 ， 黏土 膜是早 期孔 隙水 中的黏土 在碎 屑颗粒 表 面发 生 自沉 淀作 用 而形成 的 ， 是成 岩作 用过 程 中最早 发生 的成 岩事件 ． 溶 蚀作用 要 晚于黏 土膜 的形 成 ， 在 碎屑 颗粒特 别是 长石 颗粒 被溶蚀 的 边缘发育完整 的继承性黏土 ， 甚至在经受后期 的方解石胶结后 ， 仍可在其边缘发育有黏土膜． 研究区原生 式黏土膜 的发育主要有先存黏土环边的继承性发育、 表层水的渗滤作用 、 湿润颗粒表面的粘 附作用等 3种 成 因． 自生式赋存的黏土矿物大多数开始以蒙皂石形式分布于碎屑颗粒表面 ， 随着地层水矿化度的提高和 K 供给充足 ， 蒙皂石逐渐向蒙／ 伊混层一伊／ 蒙混层的形式转化 ， 在转化过程 中伊利石逐渐向孔隙发育方 向 富 K 流体 方 向 生 长 ， 进 而发 育成 丝状 、 蜂窝 状分 布孔 喉之 中 ， 甚 至 呈搭 桥状 切 断孔 隙 喉 道 ， 从 而 使得 储 层砂 体 渗透 率大 为 降低． 自生式伊 利 石 的形 成机 理 主要有 2种 6R 一 一M 一一 眼 素曦 东北石油大学学报 第 3 7卷2 0 1 3年 动力 条件及 古气候 ， 沉 积物 源 的风化 程度及 碎屑 物质 的输入 量决 定原 生式 黏土膜 的发 育与 分布． 薄片 观察 显示细粒的碎屑颗粒的圆度较粗粒的差， 可发育并保存更多的原生式继承性黏土膜 ， 而对于原生式渗滤黏 土， 粒度较细的砂岩中原始孔隙度和渗透率均比粗粒砂体 的低， 能够更长时间滞 留孔隙流体 ， 更易形成渗 滤黏 土． 在沉 积前 和成岩 早期 同生期 发 育 的黏土 膜受古 气候 和水 动力条 件 的共 同控制 3 ， 在 干旱 的气候 条 件下 碎屑 颗粒表 面 的水被 大量蒸 发 ， 黏土矿 物容 易析 出在 颗粒表 面形 成黏 土膜 ， 而在 湿润气 候条 件下 地表 径流 量变 大 ， 水 动力 条件变 强 ， 能够搬 运 的沉积 物粒度 较粗 ， 并增 加颗 粒 间的碰撞 概率 ， 颗粒 的相 互碰 撞及 摩擦的过程造成继承性黏土膜难 以被保存． 同时， 在研究 区潮坪环境 中， 浪基 面以上的沉积物受动荡水体 作用将泥质淘洗干净 ， 造成继承性黏土膜 和渗滤 黏土难 以保存 ， 仅在极少数颗粒边缘发育 有极薄 的黏 土膜 ． 3 ． 2 ． 2 成 岩环 境 在成 岩作用 早期 同生 期 ， 为开 放 的成岩 体系 ， 自生 式黏 土膜 开 始 发育 ， 沉 积 物 与上 覆水 体 仍 有 物质 交换 ， 上覆水体中携带的大量离子能够为沉积物中黏土转化提供物质来源 ， 上覆水体携带的离子种类决定 黏土膜矿物种类． 若上覆外来流体携带大量的 F e 抖、 Mg 抖， 则易发育绿泥石环边． 随着成岩作用 的进行 ， 成岩 体系 逐渐转 变 为封 闭体 系 ， 黏土 膜端元 矿 物逐渐 转 向伊利 石． 3 ． 2 ． 3 温 压 系统 在温 度稍低 条件 下 ， 由长石 、 云母 等铝 硅酸 盐矿 物经 风化 作用 后沉 积为 原生 式伊 利 石 薄 膜 ， 附着 在 碎 屑颗 粒 表 面并沿 颗粒边 缘 呈环绕 状 发育 ． 当地 层 温 度处 于 7 0 ～ 1 0 0℃ 时 ， 只要 地 层水 中存 在 蒙 皂 石 和 K ， 则 地层 中普 遍持 续生 成伊 利石 ； 当成 岩环境 变 为封 闭系统 时 ， 高 岭石 与钾长石相互作用生成伊利石， 但当地层温度高 于 1 3 0 ℃时， 高岭石与钾长石不会共存． 顺 9 0 1 井石英 中盐水包 体均 一温 度分 布分 析 见 图 2 表 明 研 究 区 流体 温 度 分 布在 1 o 0 ～1 5 0℃之间 ， 此时地层中高岭石无法与钾长石 共存 ， 并且造成大量 的伊利石发育 ， 伊利石以毛发状 、 丝 网状 、 搭桥 状 赋存孑 L 隙 中 ， 甚 至 切 断孔 隙 喉 道 ， 造 成储 层 砂体渗透率大幅度降低 ， 是造成研究 区储层砂体物性差 的 主要 原 ． 7 O 6 O 5 0 4 0 3 O 2 0 1 0 4 黏土膜 与储层关 系 4 ． 1 成岩 作 用 黏土矿物演化是研究储层砂体成岩作用序列的主要指标， 其 中蒙皂石 向伊利石或者绿泥石转化反应 具有明显的过渡特征 见图 3 ， 大致 经历蒙皂石带一无序混层带 蒙／ 绿混层、 蒙／ 伊 混层 一有序混层带 绿 蒙混层、 伊／ 蒙混层 一绿泥石 伊利石 ． 伊蒙混层黏土矿物转化正处于有序混层一伊利石 阶段 ， 伊蒙 混层 质量 分数 一般 为 4 ～1 5 ， 其 中蒙皂 石 的质量 分数 为 1 1 ～1 5 见表 1 ， 储层 砂 体处 于 中成 岩 演 化阶段． 黏土膜的形成一般在成岩作用早起 同生期 ， 随着成岩强度的增加， 混层黏土的混层 比下降并最 终 向伊利 石转 化 ， 黏 土矿 物 的产状也 由蜂 窝状 向毛 发状 、 网状 、 桥接 状转化 ． 4 ． 2 孔 隙结构 张惠 良等 研究 塔里木 盆地 群 6井 区泥盆 系东河 砂岩 中的黏 土 膜与 孑 L 隙结 构 关 系 ， 认 为黏 土膜 的发 育 与储层孑 L 隙结构呈负相关， 而与面孔率基本呈正相关 ． 对于顺 9井区， 储层砂体 中黏土膜 以伊利石、 伊 蒙混层 黏 土形 式赋存 ， 储层 平 均孔 喉半径 为 0 ． 1 ～O ． 2 m， 砂 体 孑 L 隙结 构 差 ， 以 细孔 喉 为 主 ， 少见 中孔 喉 ， 面孔率 也 较低 ， 一般 为 5 ～7 ， 仅 在极 个别样 品中发育 的面孔率 达到 中孔 隙 见 图 4和图 5 ．在成 岩作 矗R 第 3期 万友利 等 塔 中地 区顺 9 井 区柯 坪塔格组黏土膜成 因及其油气地质意义 用过程 中， 强烈的压实作用能够急剧降低储层砂体的孔 隙度 ， 而 在 成岩 作用 早期 颗 粒表 面 发 育 的一 层 黏 土 薄 膜在 压 实 作 用过 程 中能够有效降低上覆地层压力， 减弱压实作用强度 ； 同时， 黏土膜 能够减缓甚至阻止胶结作用的发生， 进而降低胶结作用对储层物 性 的破坏 ． 虽 然 黏土 膜能 够 在 一 定程 度 上 保 护储 层 原 生 孑 L 隙度 ， 但随着黏土膜 的析 出占据一定 的孔隙、 喉道空间， 降低喉道 的有 效半径， 甚至完全堵塞喉道 ， 降低储层的渗透率． 在柯坪塔格组储层砂岩 中， 剩余粒间孔中黏土膜不发育的裸 露 区域发育有 自生石英晶体 见 图 1 b ， 而在黏土膜发育的孔 隙中很少见， 表 明黏土膜发育可以有效降低 自生石英 的发育程 度 ， 甚至能够阻止 自生石英的生长， 达到保存原生孔隙的作用； 在 黏 土膜 不发 育 的部 位石 英 以次 生加 大 边 或 者 自生 石 英 的形 式 长 满 整个 孔 隙空 间 ， 大 大降低 储 层孔 隙 度． 4 ． 3储 层 物性 图 3 黏土矿物 的转化趋势 Fi g ．3 Ev ol ut i on t r e n d f r om S m e c t i t e t o I l l i t e 在 沉积 、 成 岩条 件相 同 的情况 下 ， 黏土 矿物 含量 越 高 ， 储 层 砂体 的孔 渗越 低 ， 储 集 性 能 也越 差 ． 若 砂 体 中泥质质量分数少于 0 ． 5 时， 难 以形成完整有效的黏土膜 ； 若泥质质量分数高于 5 ． 0 时， 则极易堵塞喉 道 ， 降低储层砂体 的渗透率． 王行信 认为 当砂岩中的黏土质量分数为 1 ． 0 ～5 ． 0 时， 发育物性较好 的储层 ； 当黏 土质 量分 数超 过 1 O 时 ， 储层 物性 变 为极 差． 顺 9 井 区储 层砂 体 中黏土 质量 分数 在 0 ． 3 ～ ＼ 崮 抑 汞饱 和度／ ％ 4 0 2 0 0 汞饱和 度增量／ ％ 暑 ＼ 抖 她 图 4 顺 9井 区柯坪塔格组储层砂体 中细孔细喉型结构特征 顺 9 0 2 H 井 ， 5 1 7 0 ． 7 1 m Fi g． 4 Cha r ac t er i s t i c of f i ne p or e t hr o a t s t r u c t ur e by Ke pi ng t a ge f o r ma t i on i n we l l Shu n9，Ta r i m b a s i n 东北石油大学学报 第 3 7卷2 O l 3年 羔 、 、 R 幽 舡 4 20 0 汞饱 和度增量 ／ ％ 图 5 顺 9井 区柯 坪 塔 格 组 储 层 砂 体 中细 孔 粗 喉 型 结 构 特 征 顺 9 0 2 H 井 ， 5 3 0 3 ． 0 9 m Fi g． 5 Cha r a c t e r i s t i c o f c oa r s e p or e t hr oa t s t r uc t u r e b y Ke pi ngt a ge f o r ma t i o n i n wel l Shun 9，Ta r i m b a s i n 8 ． 2 之问 ， 黏土 膜发育 层段 的孔 渗物 性要好 于 黏土 膜不 发 育层 段 的 ， 黏土 矿 物 质量 分 数 在0 ． 5 ～5 ． 0 之间的储层砂体孔隙度一般为 5 ． 1 ～9 ． 3 ， 平均孔 隙度为 6 ． 8 ， 渗透率一般为 0 ． 1 0 ～4 ． 2 7 1 0 。 。 t i m ； 黏土矿物质量分数大于 5 ． 0 时， 孔隙度 为 4 ． 0 0 o ～5 ． 3 ， 平均为 4 ． 6 ， 渗透率一般为 0 ． 0 6 ～0 ． 5 1 1 0 。 m。 ； 同时 ， 黏 土膜 的发 育分 布受储 层砂 体沉 积微 控制 ， 一般 在临滨 带 的 中一 下 临滨微 相 中黏土 膜较 为 发育 ， 而在 上临 滨及前 临滨 微相 中受 动荡水 体 淘洗 ， 砂 体 中泥质 难 以保 存 ． 5 黏土膜油气地 质意义 5 ． 1 储 集性 黏土膜的原生式与 自生式对储层砂体的储集性能影响不同， 原生式黏土膜中渗滤黏土厚度不均衡 ， 伴 生 有大 量 的团块 状黏 土 占据 并充 填在 粒 问孔 隙中 ， 能 够在碎 屑颗 粒接 触部 位形成 新月 形桥 接黏 土层 ， 堵塞 喉道， 总体上破坏储层的储集物性． 原生式黏土膜 中的继承性黏土膜的发育能够在一定程度上降低浅一 中 埋藏条件下的压实强度和胶结程度 ， 对保护储层原生孑 L 隙度具有建设性意义， 但在压实强度高的储层砂体 巾易于堵塞孔喉 ， 降低储层渗透率． 黏土膜 中的不同矿物成分组合对储层的储集性能影响完全不同， 原生蒙皂石黏土膜随着埋深增加， 在 地层流体中的 F e 、 Mg 或者 K。 。 的参与下转化为绿泥石或者伊利石 ， 当黏土膜的矿物成分为绿泥石或 者绿 ／ 蒙混层 时 ， 因绿 泥石环 边能 够有 效抵 抗上覆 地层 压 实作 用并 抑 制石 英 次 生加 大 ， 对 保存 储 层 砂 体 中 原生孔隙有利． 若黏土膜的成分以伊利石或伊／ 蒙混层为主， 可形成较强的硅质胶结 石英次生加大或者 自 生石 英 雏 晶 ， 在 碎屑 颗粒 接触部 位 ， 伊 利石 又充 当催 化 剂 ， 使 得 压溶 作用 强 度 更 高 ， 对储 层 孔 隙 的破 坏 加 7n 第 3 期 万友利等 塔中地区顺 9 井 区柯坪塔格组 黏土膜成 因及其油气地质意义 大． 若 自生 的伊利石为毛发状、 丝网状甚至呈搭桥状切割孔喉 ， 则使得储层砂体的渗透率大为降低， 在温度 不 高 的情 况下 ， 黏 土膜 中即使是 伊 利石膜 也 能够 阻止 石 英 的次 生 加大 ； 但 当温度 高 于 2 3 0℃时 ， 黏 土膜 发 育 层段 的石 英 次生 加 大现象 仍 然严 重． 黏土矿物赋存发育形态对储层砂体储集物性也有影响． 当黏土膜为环边绿泥石或者绿泥石衬里时， 能 够保存一定 的原生孔隙并阻止石英的次生加大 ； 当黏土膜为碎屑伊利石时， 通常呈叶片状环绕碎屑颗粒发 育 ， 能够降低压实作用强度并阻止石英的次生加大． 当黏土膜为玫瑰花状绿泥石或为毛发状、 丝 网状 自生 伊利石时 ， 往往 占据大量 的粒间孔隙， 并切割孔喉 ， 使得储层砂体 的物性大为降低 ， 特别是伊利石很大程度 降低渗透率 ， 同时提高储层砂体中束缚水含量 ， 甚至能够形成低阻油藏， 为油气勘探及开发带来 困难． 5 ． 2保 存 孔 隙条件 黏土膜的发育能够在一定条件下保存砂体储层的原生孔隙 ， 改善储层砂体 的储集性能． 1 顺 9井区 黏土膜在早成岩期 同生期 的压实作用强度中等弱的条件下 ， 由绿泥石环边 、 蒙皂石或者伊利石碎屑能 够降低上覆地层的压实强度 ， 但随着埋深增加 ， 成岩环境逐步变为封 闭体系， 外来流体携带的 F e 抖 、 Mg 消耗 殆尽 ， 黏 土矿 物 主要 向伊 利石 转化 ． 当埋深 达 到 3 k m 以下 时 ， 受 上覆 地 层压 实 强 度更 大 ， 在 碎屑 颗粒 接触部位发育的伊利石充 当催化剂， 使得压溶作用变强 ， 储层孔隙度急剧降低． 2 黏土膜主要以蒙皂石或 者绿 泥石 环边 状 态赋 存时 ， 在 一定埋 深 条件 下 能 够 保存 较 多 的 原生 孔 隙． 3 若碎 屑 黏 土 膜含 量 在 0 ． 5 ～ 5 ． 0 黏土占据视域面积的百分 比 之间， 并且黏土膜的产状为颗粒包壳 ， 缺乏充填式碎屑岩黏土时， 能 够保存一定量 的孔隙． 4 沉积环境 中的水体能量为 中等一低时， 水体对砂体 中的泥质淘洗能力不足 ， 能够 保存一定量的泥质 ， 如顺 9井区临滨带的中一下临滨微相 中黏土膜较为发育 ， 储层砂体 的孔隙度较上临滨 及 前 临滨 微相 黏 土膜 不发 育 的层段 高． 6 结论 1 塔里木盆地顺 9井区志留系柯坪塔格组储层砂岩中的黏土矿物主要为伊利石 ， 含伊／ 蒙混层 、 绿泥 石和高岭石， 以 自生式黏土膜发育为主 ， 发育少量原生式黏土膜． 2 黏 土膜 的发 育 主要 受沉 积环 境 、 成岩 环境 和成 岩 系 统 的温压 环 境共 同控 制 ， 黏 土膜 在 成 岩作 用 早 起 同时期 即开始发育 ， 受蒙皂石与地层流体 中的金属阳离子作用 ， 可 以在早期 向绿泥石转化 ， 也可以接 受 K 转化为伊利石． 一般情况下 ， 随着成岩强度 的增加 ， 混层黏土 中混层 比下降 ， 并最终转化为伊利石， 伊 利石 的产 状 也 由蜂窝 状转 变 为毛发 状 、 丝 网状 和搭桥 状 ． 3 在 中 低压实作用条件下， 早成岩期发育的黏土膜可 以在一定程度上抵抗上覆地层压力 ， 降低压 实强度 ， 保存更多量 的原生孔 隙， 但也 占据一定 的孔隙空间， 甚至分割、 堵塞喉道， 造成渗透率的降低． 随着 埋 深增 加 ， 压实 强度 增 大 ， 深 度达 到 4 k m 以上 时 ， 黏 土 膜受 压 实 发 生 塑性 变 形 ， 完 全充 填 孔 隙 ， 造 成 储 层 砂 体物 性 急剧 降低 ． 4 顺 9井 区柯 坪塔 格组 海相 储层 砂 体埋 深 大 ， 早期 发 育 的黏土 膜在成 岩初 期 可 以保 存一 定量 的原 生 孔 隙 ， 黏 土膜 含 量在 0 ． 5 ～5 ． 0 黏土 占据视域 面 积 的百分 比 的井段 储 层孔 隙 度要 好 于黏 土 膜含 量 超 过 5 ． 0 的井段 ， 并且 黏 土膜 的发 育受 沉 积 微相 控 制 ， 在水 体 较 为平 静 的 中一下 临 滨微 相 中黏土 膜 发育 ， 而在 上 临滨 及前 临 滨微相 中 ， 受动 荡水 体 的淘洗 ， 黏土膜 不 发 育 ， 并 且 黏 土膜 发 育 的井 段 储 层 物性 要 好 于 不发 育 的井 段． 参考文献 [ 1 ]王行信 ， 韩守华． 中国含油气盆地砂泥岩黏土矿物的组合类型[ J ] ． 石油勘探与开发 ， 2 0 0 2 ， 2 9 4 1 3 ， 1 1 ． Wa n g X i n g x i n ， Ha n S h o u h u a ．Th e c o mb i n a t i o n p a t t e r n o f c l a y mi n e r a l s o f s a n d s t o n e a n d mu d r o c k i n C h i n g s p e t r o l i f e r o u s b a s i n s E J ] ． Pe t r o l e u m Ex p l o r a t i o n a n d De v e l o p me n t ，2 0 0 2， 2 9 4 1 3， 1 1 ． 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