張可 秦子強(qiáng)

[摘要]通過(guò)研究分析，發(fā)現(xiàn)自生綠泥石具有兩方面的作用。早期的自生綠泥石能阻擋孔隙水與礦物接觸，減少膠結(jié)作用，并能在一定程度上抑制石英的自生加大。另一方面，自生綠泥石在改善孔隙空間的同時(shí)，在一定程度上會(huì)占據(jù)喉道空間，改善儲(chǔ)層喉道的非均質(zhì)性，但會(huì)使?jié)B透率降低。

[關(guān)鍵詞]自生綠泥石 儲(chǔ)層 孔隙 滲透性

[中圖分類(lèi)號(hào)] P618.130.2 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2014）-7-97-1

1致密砂巖中自生綠泥石的形成機(jī)制

綠泥石是層狀硅酸鹽礦物，富鐵富鎂，最有利其形成的環(huán)境為富鐵、鎂的堿性古水介質(zhì)環(huán)境。其鐵，鎂離子的來(lái)源大致可以分為三種：溶蝕過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的鐵、鎂離子；在礦物水解過(guò)程中會(huì)釋放出鐵、鎂離子；與其沉積環(huán)境有關(guān)。其中以孔隙襯里產(chǎn)出的，多形成于富鐵的沉積環(huán)境，其物質(zhì)來(lái)源主要是河流帶來(lái)的溶解鐵，主要在三角洲前緣產(chǎn)出，屬于較強(qiáng)的水動(dòng)力環(huán)境。

自生綠泥石可以通過(guò)其他的粘土礦物轉(zhuǎn)化而成；也可以由于水解溶蝕作用產(chǎn)生的大量鐵、鎂離子使孔隙流體中他們的含量不斷增高，當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí)，就會(huì)有自生綠泥石析出；由于地層與孔隙流體壓力的差異，而造成富含鐵鎂的孔隙流體滲入時(shí)，其他的高嶺石、蒙脫石、伊利石（層狀硅酸鹽）可以轉(zhuǎn)化成綠泥石。

該研究區(qū)的自生綠泥石屬于三八面體綠泥石亞族，多為葉片狀與針葉狀，有足夠的空間使有利于形成綠泥石的古水介質(zhì)進(jìn)入砂巖孔隙中，形成形態(tài)較好的綠泥石，由于古水介質(zhì)是優(yōu)先進(jìn)入孔隙度高，滲透性好的砂巖孔隙，所以具有這種特征的砂巖是綠泥石形成的有利區(qū)域。

2致密砂巖中自生綠泥石對(duì)儲(chǔ)層的影響

2.1對(duì)原生孔隙的保護(hù)作用

綠泥石的存在可以提高巖石的抗壓強(qiáng)度，通過(guò)對(duì)埋藏深度一致，發(fā)育自生綠泥石與不發(fā)育自生綠泥石的地區(qū)取樣觀察，發(fā)現(xiàn)發(fā)育自生綠泥石的砂巖受壓實(shí)作用影響較小，具有較高孔隙度，顆粒接觸不緊密。而不發(fā)育綠泥石的砂巖，受壓實(shí)作用強(qiáng)，接觸強(qiáng)度大，孔隙度小。同時(shí)，其抑制石英生長(zhǎng)及膠結(jié)作用，也對(duì)儲(chǔ)層孔隙度起到了積極的影響。

2.2對(duì)滲透性的影響

根據(jù)蘭葉芳等人對(duì)鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組砂巖的研究，認(rèn)為自生綠泥石的存在并不會(huì)直接使儲(chǔ)層滲透率變大，而是綠泥石的發(fā)育是喉道直徑變小，使?jié)B透率迅速降低。但經(jīng)筆者研究發(fā)現(xiàn)，四川盆地須家河組發(fā)育自生綠泥石的儲(chǔ)層的孔隙度與滲透率在一定范圍內(nèi)會(huì)隨著自生綠泥石的含量增高而增加。一般情況下，綠泥石含量高的地區(qū)，孔滲性也會(huì)較好。由于針狀葉片狀綠泥石形成之后會(huì)占據(jù)少量的原生孔隙空間，從而有利于形成綠泥石的堿性古水流就會(huì)越來(lái)越難進(jìn)入原生孔隙繼續(xù)形成綠泥石，所以一般情況下發(fā)育自生綠泥石的儲(chǔ)層并不會(huì)因?yàn)榇罅烤G泥石占據(jù)孔隙空間而低孔低滲，自生綠泥石的生長(zhǎng)到達(dá)一定的程度便會(huì)停止。當(dāng)綠泥石顆粒薄膜較薄時(shí)，將無(wú)法保存原生孔隙，無(wú)法抑制石英與長(zhǎng)石的次生生長(zhǎng)，造成孔隙度滲透率降低。所以只有當(dāng)期達(dá)到一定厚度時(shí)，才能對(duì)儲(chǔ)層物性起到改善作用。但當(dāng)其厚度過(guò)大或者綠泥石含量過(guò)多時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)堵塞孔隙與喉道的現(xiàn)象，同樣孔滲性會(huì)變差。所以，對(duì)于自生綠泥石來(lái)說(shuō)，其薄膜有一個(gè)最適宜的厚度，一般為3-8μm。

2.3對(duì)石英自生加大的影響

通過(guò)對(duì)研究區(qū)須家河組儲(chǔ)層段在掃描電鏡下的觀察，發(fā)現(xiàn)有自生綠泥石發(fā)育的地方僅有少量或者沒(méi)有石英的擴(kuò)張，這說(shuō)明早期形成自生綠泥石有對(duì)石英自生生長(zhǎng)的抑制作用。同時(shí)，由于自生綠泥石的存在，能夠在一定程度上阻擋孔隙流體與礦物顆粒的接觸，從而減少膠結(jié)作用，特別是石英的次生加大。自生綠泥石的形成的有利環(huán)境為富鐵的堿性還原水介質(zhì)環(huán)境，而石英的生長(zhǎng)及硅質(zhì)膠結(jié)作用發(fā)生在弱酸性環(huán)境中，且水介質(zhì)中應(yīng)當(dāng)含有大量的硅離子。結(jié)合包裹體及鏡下觀察發(fā)現(xiàn)該區(qū)硅質(zhì)膠結(jié)一共為三期，自生綠泥石的形成時(shí)期處于硅質(zhì)膠結(jié)的第一期與第二期之間，由于水介質(zhì)環(huán)境的改變，第一期形成的石英次生加大可在后期的堿性水介質(zhì)環(huán)境在被溶蝕，從而改善儲(chǔ)集層物性。

3結(jié)論

（1）研究區(qū)的自生綠泥石屬于三八面體綠泥石亞族，形成的有利條件為富鐵的堿性水介質(zhì)環(huán)境。

（2）自生綠泥石薄膜存在一個(gè)最適宜厚度，既可以抑制石英長(zhǎng)石生長(zhǎng)，也可以不堵塞孔隙與喉道。

（3）自生綠泥石可以阻礙石英的生長(zhǎng)，也可以由于水介質(zhì)環(huán)境的改變使先期形成的硅質(zhì)膠結(jié)物溶蝕。

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