不同巖石砂巖孔隙體積礦物分析圖像顯微鏡
成巖作用和孔隙演化
成巖作用和巖石物理學業已指出,碳酸鹽巖的成巖作用很復雜。主要是因
為碳酸鹽巖的礦物不穩定,加之其原有高滲透率,使其對具有滲透反應的流
體很敏感,碳酸鹽巖的幾個突出巖石物理性質:原生孔隙一般高于陸源砂,在
40~70%之間徘徊y它既有粒間孔隙又有粒內孔隙,但碳酸鹽(石油)儲集層最
終孔隙度可能只有5~15%,其中只有小部分是原生孔隙,大部分是各種不同的
次生孔隙(這已在第二章談到),即印模、空洞、晶間孔隙。同一巖石內單個
孔隙的形狀和大小變化很大。和砂巖不同,在孔隙體積、幾何形態和顆粒大
小、形狀和分選性之間,對應關系不大。由于巖石在一個小體積范圍內物理
性質就變化不定,所以需要從整個巖芯而不是從一小塊巖塞(pug)來測量其
孔隙度和滲透率。要正確計算碳氫化合物的儲量和有效產量,廣泛取芯是必
要的。碳酸鹽石油儲集層巖石物理性質的詳細說明
主要成巖作用過程及其巖石物理效應后,接著還將探討某些主要碳酸鹽
巖成巖作用的特征。前面有關膠結物的簡短說明,是為提醒對亮晶灰巖—一
結晶方解石不同的形成模式予以注意。結晶作用,狹義地講,意指由孔隙壁
上生長的簇狀方解石,充填于結晶巖的粒問或著內孔隙之間。這自然會引起
孔隙度的減小。另一方面,新生變形作用(已有的碳酸鹽被交代)能增大、減
小或保持原孔隙度。重結晶作用,從定義上講,是礦物未受變化的新生變形
作用。故孔隙度類型和總數不會發生重大的變化。但如為多晶變形作用,其
中一種礦物交代另一種礦物,對巖石的孔隙度就會產生很大的影響。如上所
述,最早的成巖作用是霰石變為方解石,此種作用能使巖石總體積增大,因而
能降低孔隙度。第二種常見的新生變形作用是方
解石變為白云石。白云巖化作用能使全部巖石收縮13%,正是這種作用造成
白云巖產生晶間孔隙,使之成為有吸引力的(石油)儲集層。相反,自云石轉
變為方解石,會降低其孔隙度,這就叫脫白云巖化作用,或叫方解石化作用
