组分对细粒沉积岩中早期成岩途径的控制作用：在非常规泥岩储层特征预测中的应用

• 作者: 张生 许波
• 来源期刊: 石油地质科技动态
• 学科: 地球科学
• 关键词: 成岩作用 控制作用 沉积岩 泥岩 组分 储层特征 早期 碳酸盐溶解
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 页码范围: 37-48
• 页数: 12页
• 分类号: P618.130.2

摘要

成岩作用对泥岩的岩相有着显著的影响。与其它沉积岩中发生的类似过程相比，人们对控制泥岩成岩途径（diageneticpathways）的过程知之甚少。对采自启莫里支阶克莱组（Clay）和蒙特雷组（Monterey）的富含有机碳的泥岩样本进行了研究，以确定不同初始组分对成岩作用的影响。采集样本的启莫里支阶克莱组泥岩呈均质薄层，它们主要由硅质碎屑组成，含有一些来源于水体有机物生产的组分（例如：颗石藻、贫硫Ⅱ型干酪根、高达52．6％的总有机碳含量（TOC））和其它来自成岩作用的组分（例如：黄铁矿、碳酸盐和高岭石）。采集样本的蒙特雷组泥岩呈具有球粒波状纹理的薄层，主要由源自水体有机物生产的组分组成，还包括硅藻、颗石藻和有孔虫类，除此之外还有Ⅱs型干酪根（TOC高达16．5％）和磷灰石及二氧化硅胶结物。在所研究的启莫里支阶克莱组泥岩的早期埋藏过程中，碎屑铁（三价）和活性粘土矿物的存在，使得碳酸盐和硅酸盐缓冲反应有效进行，孔隙水变得富含铁（二价）。这些条件导致黄铁矿、贫铁碳酸盐和高岭石胶结物沉淀，保存下来的有机碳贫硫，从而生成无硫烃。相反，在所采集的蒙特雷组泥岩样品的成岩过程中，硫化物氧化作用再加上蛋白石溶解以及可利用的铁（三价）和活性硅质碎屑的减少，致使孔隙水缓冲较差，并局部酸化。这些条件导致局部碳酸盐溶解、磷灰石和二氧化硅胶结物沉淀、干酪根自然硫化及含硫烃的生成。沉积之初泥岩组分的差异显著影响之后的成岩作用，进而影响它们的烃源岩特征和力学性质。