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储层成岩作用研究的一般过程为[3]:首先,对成岩作用的产物进行研究,包括系统地对储层岩心进行详细观察、薄片鉴定和分析测试,特别要注意储层孔隙在时间和空间上的变化,以此获得较准确的岩性资料、各种成岩现象和孔隙变化的特征,推测可能经历的成岩作用过程;其次,根据孔隙流体温度、压力等成岩参数,从物理化学和热力学等角度探讨成岩反应的机理;最后,结合盆地的地层、构造、沉积等资料,建立储层成岩模式和孔隙演化模式。
储层成岩作用研究需要应用各种手段进行综合性分析,除了岩石学中的常规方法外,还涉及许多先进的测试技术。常用的研究方法和手段包括:
1)薄片和铸体薄片鉴定:用以研究岩石成分和结构、胶结成分和类型、孔隙大小、类型和结构等。
2)阴极发光显微镜观察:是研究矿物成分、胶结世代、岩石结构和构造的主要手段,特别是对于一般显微镜难以解决的钙质及硅质胶结现象和某些重结晶现象有较大的作用。
3)扫描电镜观察:放大倍数高、分辨率高,可以观察到细微的粘土矿物、微孔隙和喉道等。扫描电镜对矿物鉴定的基本根据是形貌和晶形,对于晶貌相似的矿物需要配上能谱仪,可以把形貌分析和成分分析结合起来。
4)X-射线衍射分析:能进行粘土矿物的定性、定量分析,计算混层比,及自生矿物的鉴定和全岩定量分析等。
5)电子探针分析:特点是灵敏度高、不破坏样品、分析元素的范围大。主要是对岩石和矿物进行化学成分分析。
6)气液包裹体显微镜分析:主要获得古地温和古盐度参数。
7)有机质成分和成熟度分析:获取有机-无机组分及反应的资料和古地温数据。
8)同位素分析:获取古地温、自生矿物形成顺序等资料。
9)镜质体反射率测定:有助于分析成岩阶段和油气生成的匹配关系,因为镜质体反射率与古地温及有机质成熟度有密切的关系。
对成岩产物进行系列分析和测试都是为了确定成岩过程和成岩参数,最终目的是建立成岩阶段、成岩序列、成岩模式和成岩相,用以预测孔隙演化和孔隙发育带。