东营凹陷粘土矿物成岩演化与异常高压带成因关系研究
  • 【摘要】

    在世界上大多数的含油气盆地都发现了异常高压带的存在,不同的盆地的异常高压带有着不同的成因机制,位于中国东部的胜利油区在勘探实践中也发现了典型的异常高压带。本文从东营凹陷的粘士矿物中蒙脱石伊利石化的研究入手,半定量的分析了粘土矿物成岩作用和异常高压带的成冈联系。 研究表明本区发育有分布较广的异常高压带,河130井异常压力出现于2750米,至3250米达到最大剩余压力,压力系数在1.6左右。岩... 展开>>在世界上大多数的含油气盆地都发现了异常高压带的存在,不同的盆地的异常高压带有着不同的成因机制,位于中国东部的胜利油区在勘探实践中也发现了典型的异常高压带。本文从东营凹陷的粘士矿物中蒙脱石伊利石化的研究入手,半定量的分析了粘土矿物成岩作用和异常高压带的成冈联系。 研究表明本区发育有分布较广的异常高压带,河130井异常压力出现于2750米,至3250米达到最大剩余压力,压力系数在1.6左右。岩石学研究发现异常高压带的封隔层具有比较明显的硅化和碳酸盐化,前者埋深较浅,主要表现为玉髓沉淀;后者表现为充填垂向和顺层微裂隙。根据河130井的录井数据及相关温度压力资料,对河130井进行了单井的盆地模拟工作。模拟发现异常高压现象在43Ma前就已经出现,演化至今,但是压力数值有所减小。通过模拟并得到了一些开展沉积物成岩动力学研究必要的物理化学参数。 其次,我们对研究区内大量的样品和粘土分离物的薄片观察和x射线衍射的系统分析。结果表明,本区间层矿物的成岩作用在2500-3100米之间表现为稳定的伊利石化作用;然后自3100-3500米区间内,蒙脱石层的转化速率显著增大,间层矿物中的蒙皂石层显著下降。根据Huang(1993)的动力学模型,我们对该地区的蒙脱石-伊利石的转化反应进行动力学模拟,得出沙三段岩层的伊利石化曲线。模拟的结果表明在3020米附近蒙脱石的转化速率大大加快,同时有大量的间层水和硅离子的释放。 在此基础上,我们分析了异常高压带和蒙/伊转化在时间和深度上的对应关系,定量计算了蒙脱石脱水量和释放出硅离子、钙离子的量。数据表明,蒙脱石向伊利石转化过程中,层间水的释放基本上不能导致压力的增加,对地层的压力升高的贡献不显著,可忽略。然而,由于蒙脱石向伊利石转化过程中释放的硅离子和钙离子对碳酸盐胶结及玉髓沉淀有促进作用,进而造成岩层的孔隙度降低,成岩封隔层可以形成。从这个方面来看,蒙脱石/伊利石的转化对异常高压的形成和维持有辅助作用。 收起<<

  • 【作者】

    李迎辉 

  • 【学科专业】

    矿物学、岩石学、矿床学

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    南京大学

  • 【导师姓名】

    徐士进,陆现彩

  • 【学位年度】

    2003

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    异常高压带  盆地模拟  伊利石化  动力学模拟  成因机制  矿物成岩  蒙脱石