成岩作用对储层发育的控制

6.6.3.1 压实作用对储层发育的控制

沉积物被埋藏后，随着上覆沉积物增厚，压力逐渐增大，导致沉积物中水分排除，孔 隙度减少，沉积物体积收缩，使岩石向着致密化方向发展。惠州凹陷的珠海组、珠江组地 层埋藏深度大（3100～4200m），压实强度高，碎屑颗粒之间以线接触为主，在胶结物不 均匀的砂岩中碎屑以点-线接触为主，表现出压实后的粒间孔细小，填隙物充填少的特征。根据Lundegard（1992）提出的计算砂岩压实作用强度的孔隙度损失量公式，可计算出储 层压实减孔量：

高分辨率层序分析与储层预测——以惠州凹陷古近系为例

式中：COPL为砂岩孔隙的压实减孔量；Pi为砂岩的原始孔隙度；Pmc为负胶结物孔隙度 （胶结物总量+现今孔隙度）。其中初始孔隙度取38％～42％，根据公式计算所得该区的 压实作用使原生粒间孔隙度损失一般是20％～30％，保留下来的原生粒间孔的孔隙度为 2％～12％。局部层段甚至被完全压实，形成无缝、无孔、无胶结物的压实致密层。按照 常用的压实强度分级方案（表6-8），研究区深层储集砂岩为中-强压实，局部已达强压实 状态。

除了埋深这个外界因素外，沉积物本身所含塑性碎屑组分的多少往往对机械压实作用 的强度也有较大的影响，同时，碎屑颗粒和填隙物矿物成分及二者的相对含量对机械压实 作用起着一定的控制作用。

6.6.3.2 胶结作用对储层发育的控制

惠州凹陷储集砂岩早-中成岩阶段的硅质、白云石、淀伊利石、淀高岭石、硬石膏这 些自生矿物是重要的胶结矿物，在薄片中所占面积（4％～9％），相当于各自引起的孔隙 度缩小值。据各类胶结矿物的负孔隙度统计资料，由硅质胶结物引起孔隙缩小平均值约 1.1％，伊利石胶结物引起孔隙缩小平均值约5.5％，碳酸盐胶结物引起孔隙缩小平均值 约1％～3％，硬石膏引起的孔隙度降低平均值约为3％～6％。通过对珠海组、恩平组填 隙物组分统计，进一步发现两个组的填隙物组分大致相同，唯有硬石膏这种矿物在两个组 中的含量明显不同，如在珠海组井深3700～3900m的储集砂岩中硬石膏普遍较发育，含 量0.4％～12％不等，致使部分粒间孔隙被充填而物性变差，或出现有效孔隙分布不均，甚至出现局部的硬石膏胶结带形成的致密隔层现象。显然珠海组储层除了溶蚀造成次生孔 隙发育外的建设性作用，由中成岩阶段B期的硬石膏胶结和封堵作用对珠海组储层孔隙 的发育有较为严重的负面影响。而恩平组的硬石膏很少见，大多数砂岩样品甚至无硬石膏 发育，硬石膏胶结作用对恩平组储层的影响不是很大。因此，压实和溶蚀作用应该是控制 恩平组储层孔隙发育的主要因素。

6.6.3.3 溶蚀作用对储层发育的控制

据铸体薄片观察统计，溶蚀作用主要发生在3300～4000m的深度范围，其中珠海组 在3300～3900m深度的次生孔隙发育较好，但由于晚期硬石膏充填作用造成孔隙分布不 均匀，面孔隙率为0％～23％，有严重的非均质性。而恩平组在相对较浅的3200～3800m 的深度范围孔隙相对不太发育，平均面孔隙率仅3.19％，溶蚀作用主要发生在3900～ 4000m，平均面孔隙率上升至1.35％～24.0％。珠海组由溶蚀作用形成的次生孔隙以粒 间溶孔为主，其次为长石及岩屑的粒内溶孔和少量铸模孔。相反，恩平组由溶蚀作用形成 的次生孔隙以发育长石和岩屑的粒内溶孔和铸模孔为主，其次才为粒间溶孔和粒间填隙泥 质杂基中的微孔，以及部分伊利石杂基被溶蚀形成的次生粒间溶孔。由溶蚀作用可使砂岩 储层的平均孔隙度提高5％～15％。

从岩石薄片鉴定结果来看，溶蚀作用以长石被溶蚀的现象最为普遍和强烈，无论是珠 海组还是恩平组储集砂岩，长石的溶蚀处处可见。理论上，长石的溶解主要按以下化学方 程式进行：

高分辨率层序分析与储层预测——以惠州凹陷古近系为例

如果以有机酸作为长石的溶解介质，大量长石溶解的深度也应大致出现在相当于70～ 80℃的温度区间，有机酸为低成熟-成熟，埋深在＞3500m的地层中，因而高岭石、部分 硅质和石英次生加大，以及次生孔隙中的自生石英沉淀也出现在相对应的深埋地层中，大 致处在中成岩阶段A期之后的时间段中。

6.6.3.4 物质组分对储层发育的控制

惠州凹陷大多数钻井中所钻遇的珠海组和恩平组岩石类型，几乎都是以岩屑长石砂 岩、长石砂岩及长石石英砂岩为主，其次为岩屑砂岩，少量为岩屑石英砂岩，而较纯的石 英砂岩不发育。在矿物成分上总体以具有长石和岩屑等不稳定组分含量高的显著特点，从 而为早—中成岩阶段的溶蚀作用和次生孔隙的发育奠定了物质基础。据各钻井近300余个 岩石薄片的颗粒组分统计结果：珠海组砂岩中长石含量为4.0％～35.0％，平均为 18.98％，恩平组砂岩中长石含量为6.0％～30.0％，平均为13.30％。以珠海组砂岩中的 长石含量为较高。珠海组砂岩中岩屑含量为2.0％～17.0％，平均为6.99％，恩平组砂岩 中岩屑含量为2.0％～50.0％，平均为15.65％，以恩平组砂岩中的岩屑含量为较高。尽 管岩屑含量在砂岩中占有一定的比例，但溶蚀作用主要发生在长石中，仅部分泥岩屑和千 枚岩屑受到溶蚀，但溶解强度远远地低于长石。在所能观察到的次生溶孔中，长石的粒内 溶孔和铸模孔是惠州凹陷主要孔隙类型之一，因此，长石含量的多少直接影响着次生孔隙 发育。

6.6.3.5 有机质成熟对储层的控制

范围内有两个相对应的峰值区，显示此3个深度范围应该对惠州凹陷深层储集砂岩有 利，可以看出，在垂向剖面上，泥岩段中的有机酸总浓度在2800～3000m、3500～3700m、由前述研究已知研究区深层储层成岩强度主要处于中成岩阶段B期，有机质演化主体已 达到高成熟阶段，并已经历了多期次的溶蚀作用和次生孔隙发育过程。从图6-35中 3900～4200m的3个深度范围出现高丰度的有机酸成熟带，视孔隙度在3500～4200m的 次生孔隙发育的3个溶蚀带，声波时差的异常带（图6-36和图6-37）、铸体薄片和孔渗资 料也反映了3500～4200m深度的次生孔隙发育带，与3500～3700m和3900～4200m两 个不同深度范围的有机酸成熟带深度相一致，证实深层储集砂岩的次生孔隙发育带受有机 酸成熟程度的控制，为深部有利储层发育带，具有重要的油气勘探潜力。

图6-35 HZ19-1-1井有机酸与深度关系图 （据施和生，2002年资料）

图6-36 HZ19-1-1井声波时差随深度 变化关系图（TVD）

图6-37 HZ27-4-1井声波和中子随深度 变化关系图（TVD）