西湖凹陷花港組低孔低滲砂巖儲層中綠泥石環(huán)邊的成因及其意義

鐘 韜, 曹 冰, 劉金水, 高紅艷, 劉創(chuàng)新

(中海石油(中國)有限公司上海分公司,上海 200335)

西湖凹陷花港組低孔低滲砂巖儲層中綠泥石環(huán)邊的成因及其意義

鐘 韜, 曹 冰, 劉金水, 高紅艷, 劉創(chuàng)新

(中海石油(中國)有限公司上海分公司,上海 200335)

西湖凹陷中北部漸新統(tǒng)花港組深層砂巖儲層物性整體為低孔低滲，物性較好、測試產(chǎn)能高的優(yōu)質(zhì)儲層以發(fā)育綠泥石環(huán)邊為特征。根據(jù)鑄體薄片、掃描電鏡、X射線衍射、能譜等分析綠泥石環(huán)邊成因及形成時間并探討其意義。結(jié)果表明：環(huán)邊里層是沉積時包裹碎屑顆粒的黏土微粒在成巖過程中鐵離子的影響下綠泥石化而成；外層是由于鐵離子的持續(xù)供給，圍繞里層環(huán)邊生長而成。綠泥石環(huán)邊形成于溶蝕作用發(fā)生以前，并且早于石英加大邊形成，既能緩解壓實作用，又能抑制其他膠結(jié)物的形成，利于在深埋條件下保存原生孔隙；同時還能在保存原生孔隙的基礎(chǔ)上促進后期溶蝕作用；另外，綠泥石環(huán)邊利于形成較好的孔喉結(jié)構(gòu)，并能提高成藏時油氣充注程度。綠泥石環(huán)邊是花港組深層形成優(yōu)質(zhì)儲層的重要因素，對尋找優(yōu)質(zhì)儲層和指導(dǎo)油氣勘探具有重要意義。

西湖凹陷；花港組；低孔低滲儲層；綠泥石環(huán)邊；優(yōu)質(zhì)儲層

圖1 西湖凹陷構(gòu)造區(qū)劃簡圖Fig.1 Simplified map showing tectonic units of Xihu sag

西湖凹陷位于東海陸架盆地東部拗陷帶，東鄰釣魚島隆褶帶，西鄰海礁隆起和漁山東隆起，凹陷內(nèi)部總體呈“兩洼夾一隆”的構(gòu)造格局，且具有“東西分帶、南北分塊”的特征(圖1)。漸新統(tǒng)花港組是西湖凹陷油氣勘探的主要目的層段，與下伏始新統(tǒng)平湖組呈不整合接觸，是在始新世斷陷作用之后向拗陷轉(zhuǎn)變階段沉積充填的地層，為陸相淺水湖泊-三角洲沉積體系。始新世末期，由于太平洋板塊的俯沖，東海陸架盆地由強烈斷陷逐步向拗陷轉(zhuǎn)變，海水退去，陸架外緣隆起，進入了典型的沿海陸相盆地沉積階段。東側(cè)早期形成的邊界斷裂依然在活動，形成了比較陡峭的古地貌，盆地外緣大片隆起區(qū)為凹陷提供了充足的物源。西湖凹陷中央反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶東北部靠近東側(cè)陡坡帶，大量沉積物由隆起區(qū)直接進入湖泊，形成了花港組巨厚的粗碎屑建造。西湖凹陷中北部花港組發(fā)現(xiàn)的氣田均分布在埋深gt;3.5 km的深層，儲層沉積微相為三角洲平原分流河道和三角洲前緣水下分流河道；儲層巖石類型主要為長石巖屑質(zhì)石英砂巖，少量長石質(zhì)石英砂巖和巖屑質(zhì)石英砂巖，碎屑的分選性為中等-較好，磨圓度以次棱-次圓狀為主。儲層非均質(zhì)性強，物性總體為低孔低滲，孔隙度(q)為6%～18%，滲透率(K)為0.1×10-3～10×10-3μm2。

大量薄片及掃描電鏡分析發(fā)現(xiàn)，花港組低孔低滲儲層中物性較好、測試產(chǎn)能高的優(yōu)質(zhì)儲層常以發(fā)育綠泥石環(huán)邊為特征，這使得研究綠泥石環(huán)邊的成因及其對儲層的影響很有意義。國內(nèi)外關(guān)于自生綠泥石對儲層的影響已有大量的研究，20 世紀60 年代就有學者關(guān)注綠泥石環(huán)邊對儲層的影響，E.D.Pittman[1]認為等厚連續(xù)的綠泥石黏土包殼可以抑制碎屑石英的成核作用，從而抑制石英次生加大；S.N.Ehrenberg[2]將挪威陸棚砂巖深埋藏條件下異常高孔的保存機理歸因于包膜綠泥石；朱平等[3]研究了綠泥石在碎屑巖中的各種賦存狀態(tài)并探討了綠泥石在儲集巖孔隙保護和演化中所起的積極作用；黃思靜等[4]通過對中國三疊系陸相砂巖中綠泥石的形成機制及其與孔隙保存關(guān)系的研究，也充分肯定了綠泥石環(huán)邊對儲層孔隙的保護作用。前人尚無針對西湖凹陷花港組砂巖儲層中綠泥石環(huán)邊的研究，其成因及意義尚不明確，本文試圖論證花港組綠泥石環(huán)邊的成因及演化，并探討其對花港組低孔低滲儲層的意義，為尋找優(yōu)質(zhì)儲層和油氣勘探提供依據(jù)。

1 綠泥石環(huán)邊的成因

1.1 沉積條件

國外研究認為自生綠泥石多形成于海相砂巖中[2,4]，而黃思靜等[5]研究認為中國中新生代湖泊可能不是真正的淡水湖泊，或多或少具有一定的鹽度，湖泊三角洲砂巖中的自生綠泥石與海相砂巖具有類似的成因，其大量存在指示陸相三角洲前緣的推進。另外，公繁浩等[6]研究認為中國內(nèi)陸湖盆陸相砂巖發(fā)育綠泥石膠結(jié)的時期均經(jīng)歷過不同程度的咸化，導(dǎo)致后期沉積物處于堿性的成巖環(huán)境，能為綠泥石膠結(jié)物的形成提供有利環(huán)境?；ǜ劢M沉積時期，西湖凹陷為陸相湖盆環(huán)境，發(fā)育綠泥石膠結(jié)說明此階段西湖凹陷可能也經(jīng)歷過一定程度的咸化，導(dǎo)致砂巖埋藏后處于堿性成巖環(huán)境，為綠泥石環(huán)邊形成提供了條件。

花港組儲層中的綠泥石環(huán)邊都發(fā)育在三角洲前緣水下分流河道砂巖中。由于水下分流河道砂巖沉積時水動力較強，沉積下來的砂巖粒度較粗，粒間原始孔隙發(fā)育，強水動力攪動下極細的黏土無法沉淀，在碎屑顆粒表面吸附，逐漸形成等厚環(huán)邊。如果水動力較弱，黏土會直接沉淀在孔隙中形成雜基。另外，三角洲水下分流河道處于河水和湖水交匯處，兩種水介質(zhì)中的電解質(zhì)、膠體性質(zhì)的差異，容易使得陸源黏土以吸附方式附著于碎屑顆粒表面形成黏土膜[6]。因此，從沉積條件分析，三角洲前緣水下分流河道較強的水動力條件和河湖過渡咸化環(huán)境是西湖凹陷花港組儲層形成綠泥石環(huán)邊的重要條件。

1.2 形成時間

掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，花港組綠泥石環(huán)邊垂直于顆粒表面生長且近于等厚，并具有雙層結(jié)構(gòu)(圖2-A,B)，里層包裹碎屑顆粒的綠泥石自形程度低且致密，外層靠近孔隙的綠泥石自形程度高，呈針葉狀。里層綠泥石是在強水動力環(huán)境下極細的黏土無法沉淀而吸附在顆粒表面，后期在富鐵離子流體作用下綠泥石化而成，因此是同沉積階段形成的黏土在埋藏后轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物。而外層綠泥石晶形好，呈針葉狀圍繞里層綠泥石向孔隙生長，是埋藏成巖階段的產(chǎn)物。

被綠泥石環(huán)邊包裹的巖石顆粒接觸強度較低，多為點-線接觸，原生孔隙保存較好(圖2-B,C;圖3)，表明綠泥石環(huán)邊在成巖較早階段已經(jīng)形成；同時，掃描電鏡還可以觀察到綠泥石環(huán)邊包裹的顆粒溶蝕形成粒內(nèi)溶孔(圖2-D,E,F)，甚至顆粒溶蝕殆盡，只剩下綠泥石外殼，充分說明綠泥石環(huán)邊形成時間早于溶蝕作用。另外，綠泥石環(huán)邊與巖石顆粒之間無其他先期膠結(jié)物(圖2-A,B,C)，而在相鄰不發(fā)育綠泥石環(huán)邊的儲層中，石英次生加大邊最早發(fā)育，綠泥石環(huán)邊形成時間早于石英次生加大邊。流體包裹體均一溫度測定結(jié)果表明，石英次生加大邊形成的溫度最早為110 ℃左右(表1)。綜合上述分析，綠泥石環(huán)邊在中成巖階段A期早期或之前的早成巖階段就已形成，這對于保存原生孔和促進溶蝕作用至關(guān)重要。

表1 西湖凹陷花港組石英加大邊鹽水包裹體均一溫度Table 1 Homogeneous temperature of fluid inclusions in secondary concrescence of quartz edges, Huagang Formation, Xihu sag

1.3 鐵離子來源

自生綠泥石的形成需要富鐵環(huán)境[7-9]，從表2可以看出，花港組綠泥石環(huán)邊富鐵，F(xiàn)e2O3質(zhì)量分數(shù)(w)多在10%以上。一般認為鐵離子的來源可能有以下幾種[10-11]：①鄰層泥巖中的鐵離子隨壓實水灌入儲層；②河流中的溶解鐵；③黑云母水解產(chǎn)生的鐵離子；④同期沉積的富鐵沉積物，以火山碎屑或火山凝灰質(zhì)沉淀為主。

如果是鄰層泥巖中的含鐵物質(zhì)沉積后向儲層擠入，在隨后的成巖演化中形成綠泥石包裹砂巖顆粒，必然富集在儲層段上下靠近泥巖層段；而花港組儲層中的綠泥石并不遵循這一分布特征，故可排除這一可能?；ǜ劢M沉積時期西湖凹陷為陸相湖盆，三角洲進入湖泊后水體鹽度改變不大，河流中的溶解鐵不可能產(chǎn)生大量絮凝沉淀，為形成綠泥石提供鐵離子，這一來源也不可能。巖礦分析結(jié)果顯示，花港組砂巖中基本不含黑云母礦物，也就不存在黑云母水解提供鐵離子。而花港組砂巖中含有大量火山巖碎屑，其在溶蝕過程中會產(chǎn)生大量鐵離子；同時薄片觀察發(fā)現(xiàn)綠泥石發(fā)育的孔隙中可見殘余凝灰質(zhì)填隙物(圖3-C,D)，火山碎屑和火山凝灰質(zhì)物質(zhì)為綠泥石環(huán)邊的形成提供了豐富的鐵離子。由此推斷，西湖凹陷花港組綠泥石環(huán)邊鐵離子來源于沉積的火山巖屑和火山凝灰質(zhì)蝕變。

圖2 發(fā)育綠泥石環(huán)邊砂巖的掃描電鏡照片F(xiàn)ig.2 SEM images showing sandstones with chlorite rims(A)B-2井，深度3 742 m，綠泥石環(huán)邊分布在顆粒表面，近于等厚且具有雙層結(jié)構(gòu)，黃色箭頭所指為里層，自形程度低且較致密，紅色箭頭所指為外層，自形程度高，呈針葉狀，保存原生孔隙; (B)A-1井，深度3 464.3 m，綠泥石環(huán)邊分布在顆粒表面，近于等厚且具有雙層結(jié)構(gòu)，黃色箭頭所指為里層，紅色箭頭所指為外層，保存原生孔隙; (C)B-1井，深度3 755 m，綠泥石環(huán)邊發(fā)育，原生孔隙保存較好; (D)D-1井，深度4 324.8 m，被綠泥石環(huán)邊包裹的長石顆粒被溶蝕，形成粒內(nèi)孔，上部見三角形原生孔; (E)B-1井，深度3 798 m，被綠泥石環(huán)邊包裹的長石顆粒被溶蝕，形成粒內(nèi)孔; (F)B-2井，深度3 778 m， 被綠泥石環(huán)邊包裹的長石顆粒被溶蝕，包裹長石的綠泥石環(huán)邊仍保持其顆粒外形。Chl.自生綠泥石; Q.碎屑石英; F.碎屑長石

井號樣品深度/mw/%MgOAl2O3SiO2K2OFe2O3A-13824.910.5613.2063.781.1411.31A-13825.319.2314.0254.000.0012.75B-23771.214.8216.0653.361.7913.97B-23775.212.4414.9150.491.3720.79D-14332.133.4717.2328.381.7019.22D-14338.46.588.5172.390.0012.51

2 綠泥石環(huán)邊形成模式

通過對綠泥石環(huán)邊的成因分析，提出了西湖凹陷花港組儲層綠泥石環(huán)邊的形成模式(圖4)，可劃分為4個階段。

階段Ⅰ為同沉積黏土微粒在顆粒表面吸附階段。在強水動力條件下形成的水下分流河道砂巖中，極細的黏土由于無法沉淀而在碎屑顆粒表面吸附，逐漸形成等厚黏土環(huán)邊。

階段Ⅱ為黏土環(huán)邊的綠泥石化階段。碎屑顆粒沉積埋藏之后，受壓實作用影響，顆粒之間相互以點接觸，在后期富鐵孔隙流體的作用下，顆粒表面的黏土環(huán)邊發(fā)生綠泥石化，形成里層的綠泥石環(huán)邊。

階段Ⅲ為外層綠泥石環(huán)邊生長階段。成巖過程中鐵離子持續(xù)供給，后期形成的綠泥石會在里層環(huán)邊表面吸附，形成晶形較好的針葉狀晶體，也就是外層綠泥石環(huán)邊。由于外層綠泥石環(huán)邊占據(jù)的粒間孔隙有限，對孔隙破壞并不大；但由于隔斷了碎屑石英顆粒與孔隙流體的接觸，反而抑制了石英加大邊的形成。

階段Ⅳ為綠泥石環(huán)邊形成后改造階段。隨著成巖演化的深入，成巖環(huán)境變?yōu)槿鯄A性，鉀長石也可以通過水-巖反應(yīng)溶蝕形成絨球狀綠泥石集合體和石英晶體充填在孔隙中，鉀長石溶蝕后，常見包裹鉀長石顆粒的綠泥石環(huán)邊依然被保留。

3 綠泥石環(huán)邊對儲層的意義

關(guān)于綠泥石環(huán)邊對儲層的影響一直以來爭議頗多，多數(shù)學者認為綠泥石環(huán)邊能夠有效保護砂巖孔隙[1-5]，也有部分學者認為綠泥石環(huán)邊對砂巖孔隙的保護有限[12]。筆者選取只發(fā)育環(huán)邊狀綠泥石的X射線衍射分析樣品，分析綠泥石含量與鑄體薄片在顯微鏡下面孔率的關(guān)系，得出西湖凹陷花港組綠泥石含量與原生孔和次生孔含量均有明顯的正相關(guān)關(guān)系(圖5)，認為綠泥石環(huán)邊不僅對西湖凹陷花港組儲層的儲集物性有積極的改善作用，而且對改善儲層孔喉結(jié)構(gòu)和促進油氣成藏也有重要貢獻。

3.1 綠泥石環(huán)邊能緩解壓實作用

發(fā)育綠泥石環(huán)邊的砂巖具有較低的顆粒接觸強度，多數(shù)為點-線接觸，而相近埋深下不發(fā)育綠泥石環(huán)邊的砂巖多為線-凹凸接觸，綠泥石環(huán)邊可以很好的緩解后期的壓實作用。砂巖能保持點-線接觸關(guān)系，說明綠泥石環(huán)邊在成巖較早階段就能抑制壓實作用。原因在于綠泥石包裹固結(jié)在碎屑顆粒表面以后，阻礙了顆粒受壓實作用而發(fā)生位移和塑性變形，使得顆粒間的原生孔隙能夠得到有效的保存，再加上發(fā)育綠泥石環(huán)邊的砂巖形成時水動力強，初始孔隙含量較高，因此，與不發(fā)育綠泥石環(huán)邊的砂巖相比具有更高的剩余原生孔隙度(表3)。

圖5 綠泥石環(huán)邊含量與孔隙的關(guān)系Fig.5 Relation between contents of chlorite rims and pores

3.2 綠泥石環(huán)邊能抑制膠結(jié)物充填孔隙

綠泥石環(huán)邊對膠結(jié)物的抑制，最主要體現(xiàn)在對石英次生加大的抑制，原理是其包裹碎屑石英顆粒，阻止了富含SiO2的孔隙流體在碎屑石英顆粒表面成核，進而阻止形成次生加大邊[11]。同時綠泥石環(huán)邊極大地降低了石英顆粒間的接觸面積，能有效抑制壓溶作用的發(fā)生，壓溶的石英會以某種方式沉淀在孔隙中，綠泥石環(huán)邊因此減少了自生石英晶體沉淀的物質(zhì)供給，自生石英晶體僅在綠泥石環(huán)邊薄弱處少量發(fā)育(圖3-B)。在這種既抑制了石英次生加大邊又減少了自生石英充填的雙重保護下，使得孔隙得以保存。

表3 西湖凹陷花港組儲層鑄體薄片圖像分析面孔率Table 3 Area porosities obtained from microscopy image analysis of casting thin sections for Huagang Formation reservoir in Xihu sag

薄片及掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，早期綠泥石環(huán)邊包裹的孔隙中后期形成的其他膠結(jié)物含量也很少(圖2-A,B,C;圖3-A,B)，基本不發(fā)育碳酸鹽膠結(jié)物。從X射線衍射黏土礦物含量分析可以看出，綠泥石與伊利石含量呈明顯的負相關(guān)關(guān)系(圖6)。自生伊利石的大量存在會嚴重降低儲層滲透性，綠泥石能有效地抑制自生伊利石在孔隙中的沉淀，這對改善儲層滲透性也有積極意義。

圖6 綠泥石含量與伊利石含量相關(guān)性Fig.6 Relation between chlorite and illite contents

3.3 綠泥石環(huán)邊能促進后期溶蝕作用

酸性流體進入儲層需要滲流通道，如果原生孔隙未受保存，儲層缺少滲流通道而難以被酸性流體溶蝕改造形成次生孔隙。但在原生孔發(fā)育的綠泥石環(huán)邊儲層中，酸性流體可以順利通過原生粒間孔及綠泥石晶間孔進入儲層，對長石等碎屑顆粒進行溶蝕并形成次生孔隙。鑄體薄片顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，受綠泥石環(huán)邊保護的儲層，溶蝕強度大，次生孔隙發(fā)育，常見長石被完全溶蝕只殘留綠泥石外殼的現(xiàn)象(圖2-D,E,F)。面孔率統(tǒng)計結(jié)果表明不僅原生孔面孔率高，也具有較高的次生孔面孔率(表3)。圖5也充分說明了綠泥石含量與次生溶孔發(fā)育的正相關(guān)關(guān)系。

3.4 綠泥石環(huán)邊能形成好的孔喉結(jié)構(gòu)

圖7 花港組儲層典型孔喉半徑分布及壓汞曲線特征對比Fig.7 Typical pore throat distribution and mercury injection curve of Huagang Formation紅色曲線為發(fā)育綠泥石環(huán)邊砂巖樣品,藍色曲線為不發(fā)育綠泥石環(huán)邊砂巖樣品

劉金庫等[13]通過對川中-川南過渡帶包界地區(qū)須家河組儲層的研究，認為發(fā)育綠泥石環(huán)邊膠結(jié)物的砂巖儲層保存了大量的剩余粒間孔，喉道類型以縮頸型喉道為主，該孔喉組合可形成大孔粗喉型孔喉結(jié)構(gòu)。同樣，西湖凹陷花港組發(fā)育綠泥石環(huán)邊的砂巖，其孔喉結(jié)構(gòu)明顯好于不發(fā)育綠泥石環(huán)邊的砂巖。選取埋深相近的2種類型砂巖孔喉半徑分布曲線和壓汞曲線進行對比(圖7)，可以看出發(fā)育綠泥石環(huán)邊的砂巖孔喉分選好，分布呈“單峰態(tài)”，歪度粗，孔喉連通性好，因此排驅(qū)壓力和中值壓力均低，壓汞曲線表現(xiàn)出具有明顯低緩的平臺；而不發(fā)育綠泥石環(huán)邊的砂巖孔喉分選差且細喉道多，排驅(qū)壓力和中值壓力均較高。綠泥石環(huán)邊對儲層孔喉結(jié)構(gòu)的改善，原因在于其有效緩解了儲層在深埋藏條件下的壓實強度，巖石顆粒能保持點-線或者線接觸類型且后期不發(fā)育石英加大邊及伊利石等膠結(jié)物。雖然綠泥石本身作為膠結(jié)物會占據(jù)部分孔喉，但相對于相同埋深條件下壓實作用以及石英加大邊和伊利石對孔喉的破壞而言，綠泥石對孔喉的負面影響明顯較小，并且保存下來的原生孔隙大多形成縮頸型喉道，喉道寬度大且迂曲度低，有利于油氣滲流。而無綠泥石環(huán)邊的儲層，巖石顆粒多為凹凸接觸，同時存在石英加大邊及伊利石占據(jù)喉道，喉道類型多為彎片狀和管束狀，喉道寬度窄且迂曲度高，不利于油氣滲流。

3.5 綠泥石環(huán)邊能提高油氣充注程度

巖石骨架顆粒中石英、長石都是親水礦物，在油氣充注的過程中會阻礙油氣進入孔隙；而自生綠泥石具有相對高鐵低鎂的特點，有很強的表面能，是一種親油的黏土礦物，巖石顆粒表面被綠泥石包裹，砂巖由親水性變?yōu)橛H油性，這對油氣的充注過程起到積極作用[6,14]。油氣成藏分析表明，花港組儲層油氣主充注期發(fā)生在中成巖階段A期后期，充注時間晚于綠泥石環(huán)邊形成時間。綠泥石環(huán)邊對油氣充注起到雙重的積極作用，一方面，保存的原生孔隙為油氣進入儲層提供滲流通道，另一方面，儲層變?yōu)橛H油性，降低油氣充注的阻力。因此，綠泥石環(huán)邊膠結(jié)是促進花港組儲層油氣成藏的重要因素之一。

4 實例分析

西湖凹陷B氣田花港組主要含氣層段埋深gt;3.5 km，儲層沉積微相為水下分流河道，儲層總體低孔低滲，發(fā)育綠泥石環(huán)邊的優(yōu)質(zhì)儲層段不僅物性和孔喉結(jié)構(gòu)好而且含氣飽和度高，測試產(chǎn)能高；而不發(fā)育綠泥石環(huán)邊的儲層，物性和孔喉結(jié)構(gòu)差且含氣飽和度較低，測試產(chǎn)能低(表4)。B-1井H3-1和H3-2測試層發(fā)育綠泥石環(huán)邊，平均孔隙度分別為11.8%和13.1%，平均滲透率分別為4.07×10-3μm2和8.16×10-3μm2，含氣飽和度均為gt;70%，測試日產(chǎn)天然氣39×104m3和54×104m3。B-3井H2-1測試層不發(fā)育綠泥石環(huán)邊，平均孔隙度為9.3%，滲透率為0.40×10-3μm2，含氣飽和度為48.4%，測試日產(chǎn)天然氣僅有0.65×104m3。B-2井H5-1測試層也不發(fā)育綠泥石環(huán)邊，平均孔隙度為7.3%，滲透率為0.25×10-3μm2，含氣飽和度為56.8%，測試日產(chǎn)天然氣也僅為5×104m3(表4、圖8)。

表4 西湖凹陷B氣田含氣飽和度與綠泥石發(fā)育的關(guān)系Table 4 Relation of gas saturation, tested productivities and chlorite rims, for gas field B in Xihu sag

圖8 西湖凹陷B氣田綠泥石環(huán)邊發(fā)育情況與測試產(chǎn)能的關(guān)系Fig.8 Relation between tested hydrocarbon productivities and chlorite rims for gas field B in Xihu sag

5 結(jié) 論

a.西湖凹陷花港組綠泥石環(huán)邊發(fā)育在代表高能環(huán)境的三角洲前緣水下分流河道，由同沉積的黏土包裹于碎屑顆粒表面，在后期富鐵流體的影響下綠泥石化而成。

b.綠泥石環(huán)邊形成于溶蝕作用和石英次生加大發(fā)生之前的成巖階段，維持了顆粒間的點-線接觸關(guān)系，緩解壓實作用對粒間原生孔隙的破壞，為后期酸性流體對儲層進行溶蝕改造提供滲流通道，促進次生孔隙的發(fā)育，也抑制了石英次生加大邊和自生伊利石等破壞性膠結(jié)物的形成，有效保護了原生孔和次生溶孔。

c.綠泥石環(huán)邊能使儲層形成較好的孔喉結(jié)構(gòu)，具有較低的排驅(qū)壓力和中值壓力，并能通過改變顆粒表面的潤濕性使儲層變?yōu)橛H油，利于油氣成藏。

d.綠泥石環(huán)邊是西湖凹陷花港組深層形成優(yōu)質(zhì)儲層的重要因素，對尋找優(yōu)質(zhì)儲層和指導(dǎo)油氣勘探具有重要意義。

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GenesisofchloriterimsanditssignificancetolowporosityandlowpermeabilitysandstonereservoirofHuagangFormationinnorthcentralXihusag,EastSeaofChina

ZHONG Tao, CAO Bing, LIU Jinshui, GAO Hongyan, LIU Chuangxin

ShanghaiBranchofCNOOCCo.Ltd.,Shanghai200335,China

Sandstone reservoir of Oligocene Huagang Formation in north central Xihu sag is characterized by low porosity and low permeability with good physical property and its high-quality reservoir with high tested productivities attributes to the development of chlorite rims in the sandstones. Based on the study of casting thin sections, SEM, X-ray diffraction and quartz fluid inclusion, the genesis of chlorite rims is determined and its significance to the reservoir is discussed. It reveals that the innermost layer of chlorite rims is formed by clay particles unable to precipitate surrounding clastic grains, influenced by ferric ions in later digenesis，and the outer layer of the rims surrounded the inner layer and resulted from continuous supply of ferric ion from volcanic debris and volcanic tuff. Chlorite rims are formed before dissolution and quartz overgrowth, so the rims can not only relieve subsequent compaction and restrain cementation, but also protect primary pores and promote later dissolution. In addition, chlorite rims plays a role in the formation of favorable pore throat structure and in the improvement of oil and gas saturation. Therefore, the occurrence of chlorite rims is an important factor for the development of high quality reservoirs. The study of chlorite rims in sandstones can promote the exploration of oil and gas.

Xihu sag; Huagang Formation; low porosity and low permeability reservoir; chlorite rims; high-quality reservoir

TE122.24; P588.212.3

A

10.3969/j.issn.1671-9727.2017.06.08

1671-9727(2017)06-0708-09

2017-03-29。

“十三五”國家科技重大專項(2016ZX05027-003)。

鐘韜(1983-)，男，碩士，工程師，從事石油天然氣地質(zhì)綜合研究, E-mail:zhongtao@cnooc.com.cn。