文摘
与天然气勘探的重大突破古生代陇东探索地区太原组在鄂尔多斯盆地的西南部,迫在眉睫的是解决沉积铝土矿的岩石学的术语,以便进一步研究孔隙形成机理、分布规律和控制因素,铝土矿水库。在这篇文章中,x射线衍射,偏光显微镜,扫描电子显微镜等方法被用来分析铝土矿的矿物成分和结构研究地区的岩石和给予适当的名称。结果表明,铝土矿的沉积层序研究区可以分为五部分:A, B, C, D,和大肠的主要矿物成分是水铝石(C部分内容可以超过90%),伊利石、高岭石、绿泥石;副矿物包括锐钛矿和黄铁矿;跟踪组件包括石英、长石、金红石、赤铁矿,岩盐;和一些毛孔充满了方解石,菱铁矿,铁白云石。岩石结构主要是床上用品和大规模的结构,和一些人示顶底的结构。纹理主要由粒状结构、谷物粉水晶质地,凝胶质地、藻粘结结构。考虑部分的特殊岩性~ C和缺乏现有的命名方法,矿物组成和沉积结构的基础上,建立了三角分类命名法,采用结构+纹理作为次要的名字和三个包体矿物的主要矿物成分diaspore-mud-pyrite组件作为主要的名字。它不仅可以突出铝土矿的矿物沉积序列的组合特征也反映了储层的岩性特征发展部分和储层形成的影响因素,有效地反映了铝土矿储层的岩石学特征。 Among them, the diaspore rocks with granular, bean-oolitic, and grain texture are the main lithologies forming the natural gas reservoir space of Taiyuan formation in Longdong area. The naming method is feasible and reliable for sedimentary bauxite rocks, which lays a good foundation for the study of natural gas reservoir, pore formation mechanism, and distribution law in Longdong area, southwest of the basin.
1。介绍
铝土矿是一种富含铝的化学沉积岩的矿物质。岩石的主要矿物成分是水铝石,勃姆石,和三水铝矿,K2O / Na2O比率大于1。粘土岩的外形相似,但岩性致密,硬度高和密度,而且没有可塑性。作为一种重要的金属矿产资源,铝土矿已经广泛和深入研究了国内外学者1- - - - - -16]在其起源、形成机制、矿床分类、矿物、化学成分、分布规律、沉积机制和控制因素,发挥了重要指导作用的勘探、评价、利用金属铝矿产资源。根据基岩类型、铝土矿可分为风化残余型(红土型)和机械化学沉积类型(岩溶类型)。
奥陶系顶部风化壳(部分前寒武系的)在鄂尔多斯盆地厚铝土矿(矿石)存款和研究了盖层在很长一段时间17,18]。随着勘探程度的增加和研究工作的深入,一些学者提出了本溪市形成的铝土矿的地质认识鄂尔多斯盆地可以作为一个潜在的储层(19]。2021年,长庆油田将深化的理解积累陇东地区太原组的地质,力争将产生的气体试验高产气流 米3以开放的流量/ d。铝土矿天然气的勘探面积将达到7000公里2和天然气资源将超过 米3,在古生代铝土矿盆地天然气勘探的重大突破(20.]。目前,铝土矿的岩石学研究主要是基于矿物和化学成分(12,13,21- - - - - -23]。有一些学者[2,6,16,21],铝土矿主要分类名称命名根据铝土矿的矿物成分,虽然一些学者认为添加结构岩石的名称,如泥土、bean-oolitic,密集的、粗糙的铝土矿24),和其他的命名方法,这样适合铝土矿。但是,它不能直接反映岩石沉积序列的特征,矿物组合、岩性油藏的特点发展天然气储层段,所以它的可行性和实用性不强。太原形成的铝土矿天然气储层在鄂尔多斯盆地具有良好的储集性能,和它的孔隙度是28.7%,平均为14.67%,渗透率是在0.01的范围 μ米2平均的 μ米2,属于孔隙型储层25]。同时,铝土矿的孔段储层开发稳定和有很好的连续性[25,26]。因此,它是非常必要的详细描述和研究铝土矿和准确,尤其是对铝土矿的名字结合其质地、结构和矿物组成特征。这将有重要的现实指导价值和理论意义气藏评价孔隙形成机理、分布规律和有利区预测。
鄂尔多斯盆地的沉积盖层发育良好,包括新第三纪、下第三系、白垩系、侏罗系、三叠纪、二叠纪、奥陶系和寒武纪。在古生代早期,巨大的碳酸盐岩沉积。由于加里东运动的影响,风化和剥蚀1.2 ~ 1.5 Ga发生在后期阶段。在一些地区,奥陶纪地层都剥夺,喀斯特地貌发育良好。厚铝土矿沉积序列存入低洼或岩溶负地形地貌,累计厚度5 ~ 30米和相对稳定的分布25]。创世纪、沉积特征和分布规律的太原鄂尔多斯盆地陇东地区铝土矿形成符合“遵义式”的铝土矿、Xiuwen类型铝土矿,“山西类型”铝土矿,前人提出的“苹果”型铝土矿。都是由化学沉积引起的,部分伴有同生沉积的碎屑(如角砾岩、砾碎屑,和豆鲕粒岩)的盆地,即机械化学沉积。
2。方法
摘要x射线衍射、偏光显微镜,扫描电子显微镜,以及其他方法用于研究太原形成的铝土矿储层的岩石学特征,鄂尔多斯盆地,并试图准确地名字的岩石。分析了本研究的样本国家工程实验室的低渗透油气田的勘探和开发,中国西安。使用的设备主要包括D8焦点从德国布鲁克公司x射线衍射仪,精度为0.01°;徕卡4500 p偏光显微镜,精度为0.27μm;和广达450 feg范场发射扫描电子显微镜从美国公司决议为0.7 nm;CMS300 porosity-permeability测试人员从Corlab孔隙度分析的准确性0.02%,渗透率分析的准确性 μ米2。
3所示。结果
3.1。矿物组合
沉积铝土矿基本上可以分为五个成员:A, B, C, D, E [21]。鄂尔多斯盆地的铝土矿也可以分为五部分从下到上(图1),包括成员(铁矾土)富含黄铁矿,成员B(铝土质泥岩)粘土矿物含量高,成员C(铝矾土)水铝石含量90%以上,成员D(硅质铝土矿)开发了粉末晶体自生硅质岩石,和成员E(碳质泥岩或煤线)富含有机物质(25]。
总的来说,沉积序列显示了富铁的规律在底部,中间高铝、多硅,上部和顶部包含碳(煤线)。储层主要分布在中间和上部的C,即多孔铝土矿部分。相对成熟的薄片鉴定方法(SY / T 5368 - 2016、岩石薄片鉴定方法)已经建立了D和E部分,它将不会再被描述。这项研究的主要对象是部分A, B, c .矿物成分相对简单(图2)。主要矿物质水铝石、伊利石、绿泥石和高岭石,少量的锐钛矿、黄铁矿、金红石和少量的石英、长石、电气石、氟磷灰石,岩盐(图3)。副矿物在晚成岩阶段主要是铁方解石,白云石、铁白云石、菱铁矿,等等,他们的出现是由填充毛孔。
3.2。岩石结构和纹理
铝土矿(矿石)是一种金属矿产资源,其岩石结构被描述和研究的前辈(23,24]。本文的纹理和结构铝土矿在太原鄂尔多斯盆地的形成进行了研究,从自然的角度描述气藏。
3.2.1之上。岩石结构
太原形成的铝土矿结构主要包括大规模的结构、分层结构、一些示顶底的结构,和罕见的滑塌构造。巨大的结构统一的岩性、瓷器的或贝壳状断口,粗糙表面(数字4(一)和4(b))。分层结构包括层状结构(图4(c))和层理结构(图4(d)),反映出一定的水动力条件下铝土矿形成的岩石。示顶底的结构出现在bean-oolitic传播体,在底部的bean-oolitic溶解毛孔充满微晶水铝石和针状水铝石(图顶部4(e))。滑塌构造铝土矿(图中也可以看到4(f))。在重力作用下,疏松的沉积物幻灯片,变形、破坏和角砾岩形成晶间泥质充填。
3.2.2。岩石纹理
研究地区铝土矿的岩石含有丰富的结构类型,如粒子纹理,bean-oolitic纹理,纹理质感,凝胶质地,海藻结合纹理。粒子纹理包括彩砂和砾石纹理,粒子排序的贫穷与分布在小于0.1毫米,0.1毫米~ 2.0毫米,超过2.0毫米(数字5(一)和5(b))。粒子点线路接触是主导(图5(一)),一些粒子悬浮(图5(b)),和一些粒子被夷为平地,细长的飞机(图5(c)),表明沉积后的铝土矿具有强烈的压实。它的一个主要粒子的溶解毛孔由大气淡水的淋溶。bean-oolitic纹理通常是0.2至2毫米大小,和圆层开发达到3至7层,和1 - 2层也可以看到的,与当地平(图的特征5(d))。也是一个主要的粒子的溶解毛孔由大气淡水的淋溶。铝土矿的主要矿物质水铝石和勃姆石,其中勃姆石属于片状矿物和不容易形成谷物纹理,而勃姆石属于板柱状矿物,形成晶粒结构的积累。在研究区,勃姆石,主要由水铝石是罕见的,通常由细粉的颗粒大小超过10μ(数据5(e)和5(f))。就可以形成晶间孔隙内部和之间的谷物(数字4(b)和4(f))。水铝石形成成岩阶段,可以形成大量的晶间孔。凝胶结构胶体矾土石沉积物沉积结晶成超细水铝石结构,结晶而沿着相同的光学定位和连续波灭绝(图的特点5(g))。水铝石的凝胶质地纹理结晶成超细结构胶体沉积后的铝土壤沉积物。粒子在微晶灰岩纹理通常很小,不到10μ米大小,这是不容易区分偏光显微镜下的晶体结构,但只有在扫描电子显微镜下可以观察到晶体结构(图4(h))。铝土矿的海藻焊接结构表明,藻活动在一定程度上影响沉积过程中(图5(我))。
3.2.3。孔隙结构
铝土矿的孔隙组合主要是由溶解毛孔,粒间溶孔、粒间孔,与semifilled骨折偶尔发现(25]。核磁共振分析表明,铝土矿(C部分)表现出高可动流体饱和度(图6在450 psi离心)50%以上(25]。恒压汞资料分析表明,高渗透率储层具有良好的孔隙连通性(图7)。位移压力通常是0.17到0.37 MPa,孔喉半径和最大连接通常在2.01和4.22之间μm。中值压力通常是5.90和6.72 MPa之间,平均喉道半径通常在0.11和0.77之间μ米(25]。孔喉系统micron-submicron-scale具有良好的连接,而纳米级孔喉系统连通性差,表明铝土矿储层的孔喉连通性具有强烈的异质性。
4所示。讨论
4.1。铝土矿的分类和命名
先前的研究[6,16]采用铁矿产的triangle-classification方法、铝矿石+钛矿物和粘土矿物作为铝土矿的命名,三人组件建立了基于铝矾土矿产资源并有效地解决了这个问题铝土矿的分类和评价。然而,天然气储层,其分类过于详细,和结构特性的影响铝土矿气藏表现并不认为,这是不利于天然气储层的评价。考虑矿物组合成员得了的特殊性,一个三角形的分类方法与水铝石铝土矿,粘土矿物,和铁矿物(主要是黄铁矿)的特点建立了三个包体组件,辅以结构分类。它不仅能更好地反映沉积序列的铝土矿的矿物组合特征,也更好地反映储层的岩性特征开发部分和储层形成的影响因素。因此,它是可行的和可靠的评价孔隙形成、分布和天然气储层的控制因素。
4.2。主要岩石类型
根据三端分类方法,研究区域的基本岩性可分为四类。地区我是水铝石摇滚(气孔主要分布在这种),地区II是泥岩,地区III是黄铁矿岩石(黄铁矿缺失分析数据由于黄铁矿分布的特殊性),第四和地区混合岩可称为水铝石混合岩(图8)。结合结构和纹理,它可分为砂砾或bean-oolitic水铝石岩石(数字5(一),5(b)5(d)),层状泥晶水铝石摇滚(图5(e)),层压水铝石砂石碎屑泥岩(图5(c)),层状粉水铝石摇滚(图5(f)),凝胶状的水铝石摇滚(图5(g)),微晶水铝石摇滚(图5(h)),等等。和水铝石岩石颗粒、bean-oolitic和谷物纹理的主要岩性是孔隙发达。
5。结论
(1)铝土矿的主要矿物成分在太原在鄂尔多斯盆地地层水铝石,粘土矿物(包括伊利石、绿泥石和高岭石),和黄铁矿,少量的勃姆石、锐钛矿、电气石、金红石和少量赤铁矿和岩盐。副矿物在晚成岩阶段主要是方解石、铁白云石、铁白云石、菱铁矿,等等,他们的出现是由填充毛孔(2)太原铝土矿在鄂尔多斯盆地形成的岩石结构是由大量的结构和分层结构,其中一些显示示顶底的结构和一些衰退的结构。岩石纹理的特点是粒子纹理,bean-oolitic纹理,谷物纹理,凝胶质地,海藻结合纹理(3)铝土矿的孔隙组合主要是由溶解毛孔,粒间溶孔、粒间孔,与semifilled骨折偶尔发现(4)根据三端与结构和纹理分类方法辅助名字,太原形成的铝土矿在鄂尔多斯盆地可分为四类:水铝石岩石,泥岩,黄铁矿的石头,水铝石混合岩石。粒子的传播体的岩石,bean-oolitic,谷物纹理的主要岩性是孔隙发达。铝土矿岩石薄片方法适用于细节,建立储层评价奠定了基础,研究储层孔隙演化和形成机理,孔隙分布规律,预测有利的块
数据可用性
使用的实验数据来支持本研究的结果包括在手稿中。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
确认
这项研究由中国石油天然气集团公司科技重大项目“研究在新领域的资源潜力和富集法致密气”(没有。2021年dj2101)和“非常规天然气的勘探潜力评价技术研究水库在长庆油田公司,中石油”(没有。2021 da02)。