微生物岩中有机质矿化过程对储层形成的影响

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微生物岩是一种重要的油气储层。同生-早成岩阶段,微生物岩中有机质的矿化既可以产生酸性流体对碳酸盐颗粒进行溶解,扩大后期成储流体的通道,利于储层的发育;但也可能导致孔隙水处在碱性环境下,形成碳酸盐矿物胶结,阻碍溶蚀流体对储层的改造。因此,有机质矿化过程可能会对微生物岩储层的形成有重要影响,但是目前关于地质历史时期微生物岩中有机质矿化过程及其对储层形成的影响还缺乏实例研究。本次研究选择四川盆地灯影组四段和雷口坡组四段微生物岩为研究材料,结合岩石学和原位微区元素分析(LA-ICP-MS),对正常海水和局限海水条件下沉积的微生物岩有机质矿化过程及其对储层的影响作系统研究。岩石学分析显示,微生物岩中溶蚀孔隙和富有机质的微生物组构具有良好的空间配置关系,揭示了孔隙的发育可能与有机质矿化过程有关。对微生物岩的原位微区元素分析表明,不同孔隙度的微生物岩在同生-早成岩阶段有机质矿化路径存在较大差异。孔隙发育较好的微生物岩样品(YaS-28和HJB-K16)有机质矿化处在有氧降解-硝酸盐还原阶段;孔隙发育较差的样品(YS-12和XJZ-K6)有机质矿化经历了有氧降解和硝酸盐还原过程,最终在Fe-Mn氧化物还原阶段停止;而孔隙发育中等的样品(YaS-1和XJZ-K10)有机质矿化经历了有氧降解、硝酸盐还原过程、Fe-Mn氧化物还原过程和硫酸盐还原过程。综上,微生物岩中有机质同生-早成岩期矿化作用对后期岩溶作用及储集空间的形成有重要影响,与具体的矿化路径密切相关。如果有机质矿化过程经历了 Fe-Mn氧化物还原阶段并在该阶段停止矿化,最终结果为在微生物岩中产生碳酸盐矿物沉淀,这可能会阻碍后期岩溶流体的注入,不利于储层储集空间的形成;反之,若有机质矿化没有进行到Fe-Mn氧化物还原阶段或进行到硫酸盐还原阶段,则可在微生物岩中产生一定数量的溶蚀微孔隙,这些微孔可以为后期岩溶改造提供岩溶流体通道和溶蚀薄弱节点,利于溶蚀孔隙的形成,对储层的发育有建设性作用。
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