李易隆，賈愛林，吳朝東

(1.北京大學(xué) 石油與天然氣研究中心，北京100871；2.中國石油勘探開發(fā)研究院，北京100083； 3.北京大學(xué) 造山帶與地殼演化教育部重點實驗室，北京100871)

松遼盆地長嶺斷陷致密砂巖成巖作用及其對儲層發(fā)育的控制

李易隆1,2，賈愛林2，吳朝東1，3

(1.北京大學(xué) 石油與天然氣研究中心，北京100871；2.中國石油勘探開發(fā)研究院，北京100083； 3.北京大學(xué) 造山帶與地殼演化教育部重點實驗室，北京100871)

利用鏡下鑒定、有機質(zhì)分析與流體包裹體等資料，確定長嶺斷陷登婁庫組與泉一段致密砂巖儲層成巖階段為中成巖A2期和B期。明確了主要成巖作用序列為：(1)早期方解石膠結(jié)；(2)斜長石鈉長石化、自生濁沸石形成；(3)石英Ⅰ級次生加大；(4)鉀長石溶解，自生纖維狀伊利石與葉片狀綠泥石形成；(5)石英Ⅱ、Ⅲ級次生加大；(6)殘余鉀長石少量溶蝕。導(dǎo)致砂巖儲層致密的主要原因為強烈的壓實作用和早期碳酸鹽膠結(jié)物充填。其中，機械壓實作用使最大埋藏深度大于3 000 m的砂巖儲層損失70%以上的原生孔隙，是儲層致密的主因。長石溶蝕是優(yōu)質(zhì)儲層的主要成因，其中溶蝕作用以鉀長石溶蝕為主，鈉長石次之。

致密砂巖；成巖作用；優(yōu)質(zhì)儲層；長嶺斷陷；松遼盆地

前人主要從2個角度探討致密砂巖成巖作用對儲層發(fā)育的控制，即儲層致密化成因和優(yōu)質(zhì)儲層的成因。Paxton認為，強烈的機械壓實是導(dǎo)致砂巖致密化的原因之一[1]，但是機械壓實作用僅在儲層淺埋藏階段(藏深小于2 km時)對儲層發(fā)育有較強控制[2]。對國內(nèi)外不同地區(qū)致密砂巖研究表明，由于致密砂巖儲層多與煤系烴源巖直接接觸，因而多為酸性成巖環(huán)境[3]，故多缺少早期碳酸鹽膠結(jié)物[4]，而在埋藏溫度大于80 ℃后普遍發(fā)育多期強烈石英次生加大[5]，是砂巖最終致密的主因[2,6-7]。在普遍低孔低滲的致密砂巖儲層中，發(fā)育的孔滲相對較好的優(yōu)質(zhì)儲層稱為“甜點”[8]。前人研究認為，砂巖成巖過程中，原生孔隙的保存機制和次生孔隙的發(fā)育是優(yōu)質(zhì)儲層形成的兩大成因，其中，原生孔隙的保存機制包括粗粒度、高成熟度砂巖抗壓實[9]，超壓對壓實作用的抑制[10]以及黏土礦物環(huán)邊對石英次生加大的抑制[11]；而次生孔隙的發(fā)育多與長石和巖屑的溶蝕相關(guān)[12]。

目前對松遼盆地南部登婁庫組和泉頭組一段致密砂巖的勘探開發(fā)取得了較好的成果，以長嶺斷陷中長嶺氣田、大老爺府氣田、雙坨子氣田和伏龍泉氣田為代表。本文利用大量巖心觀察描述、儲層分析化驗及區(qū)域埋藏史資料，通過對成巖作用的系統(tǒng)研究，探討成巖作用對致密砂巖儲層發(fā)育的控制，明確了儲層致密化以及優(yōu)質(zhì)儲層的成因。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

長嶺斷陷是松遼盆地南部面積最大、資源最豐富的斷陷盆地,位于松遼盆地深層中央斷陷區(qū)的中南部,呈NNE向展布,南北長約120～160 km,東西寬約50～80 km,面積約13 000 km2。長嶺斷陷是在晚中生代NNE向基底斷裂大規(guī)模左行走滑改造派生的次級破裂的基礎(chǔ)上,經(jīng)侏羅紀末至早白堊世的近EW向地殼伸展拆離形成的[13-14]。

長嶺斷陷內(nèi)主要發(fā)育斷陷期地層與坳陷期地層2套構(gòu)造層序(一級層序)[14]。其中斷陷層包括上侏羅統(tǒng)火石嶺組，下白堊統(tǒng)沙河子組、營城組和登婁庫組，坳陷層包括下白堊統(tǒng)泉頭組和上白堊統(tǒng)。本文主要研究登婁庫組及泉一段致密砂巖地層，以砂巖、泥巖互層為特征，主要為中厚層細砂巖、粉砂巖夾薄層紫紅色、磚紅色泥巖。其中登婁庫組劃分為4個三級層序，分別為登一段至登四段。

長嶺斷陷南北各分布2大深凹，中部發(fā)育斷鼻式低凸起，東部和西部均為構(gòu)造斜坡帶，其中東部斜坡帶構(gòu)造位置較高(圖1)。長嶺氣田位于中部低凸起之上，登婁庫組埋深為3 200～3 800 m，大老爺府氣田、雙坨子氣田和伏龍泉氣田位于東部斜坡帶，登婁庫組埋深依次升高，分別為2 400～3 000，1 900～2 500，1 100～1 700 m。

2 致密砂巖巖石學(xué)特征

登婁庫組與泉一段砂巖成分差異較小，且成分成熟度與結(jié)構(gòu)成熟度均較低。

2.1 成分特征

長嶺斷陷登婁庫組和泉一段砂巖成分成熟度較低，以長石質(zhì)巖屑砂巖、巖屑質(zhì)長石砂巖和巖屑砂巖為主。石英含量為32%～36%，長石含量為36%～45%，其中斜長石含量相對高于鉀長石，巖屑含量27%～32%，多為中酸性噴出巖巖屑，含量為15%～27%。變質(zhì)巖巖屑含量相對較少，斷陷南部主要為石英巖巖屑。砂巖成分在斷陷各地區(qū)間差異不大(表1)。

圖1 松遼盆地長嶺斷陷構(gòu)造區(qū)劃及主要氣田分布

填隙物主要為碳酸鹽膠結(jié)物、石英次生加大膠結(jié)物、雜基與自生黏土礦物。方解石膠結(jié)物較常見，在部分砂巖樣品中含量甚至達到15%以上，以亮晶膠結(jié)為主。雜基較發(fā)育，多數(shù)砂巖樣品中，雜基含量多在4%以上，以黏土礦物和隱晶質(zhì)巖石碎屑為主，偶見絹云母(圖2a)。

表1 松遼盆地長嶺斷陷致密砂巖碎屑成分

圖2 松遼盆地長嶺斷陷致密砂巖顯微照片

2.2 結(jié)構(gòu)特征

登婁庫組砂巖碎屑顆粒直徑多小于0.25 mm，以細砂巖和粉砂巖為主，中砂巖較少，粗砂巖僅在斷陷邊緣發(fā)育，從斷陷邊緣到斷陷中心，砂巖粒徑中值逐漸變小。分選性中等或較差，標準偏差多分布于1.3～2.2之間，近百個分析樣品標準偏差平均值為1.71；分選系數(shù)多分布于2.0～4.0之間，近百個分析樣品標準偏差平均值為3.46。在各粒級砂巖中，細砂巖分選性優(yōu)于粉砂巖和中砂巖，且隨粒度的增大，分選性變好。砂巖中碎屑顆粒多呈次棱角狀或棱角狀，磨圓中等或較差，一般為顆粒支撐結(jié)構(gòu)。膠結(jié)類型以孔隙式膠結(jié)為主，也發(fā)育方解石基底式膠結(jié)?？偟膩碚f，登婁庫組砂巖結(jié)構(gòu)成熟度中等或較差。

3 主要成巖作用與成巖階段劃分

通過對儲層發(fā)育影響較大的成巖作用類型以及成巖階段的劃分，可以明確儲層所經(jīng)歷的成巖及孔隙演化階段，以更精確地研究成巖作用對儲層發(fā)育的影響。

3.1 主要成巖作用類型

登婁庫組與泉一段儲層中，對儲層發(fā)育影響較大的成巖作用主要為壓實作用、膠結(jié)作用和溶蝕作用。

3.1.1 壓實作用

長嶺氣田登婁庫組砂巖受壓實作用最強，石英顆粒間發(fā)生鑲嵌、交錯、擠壓甚至破裂等現(xiàn)象(圖2b)，但石英顆粒間壓溶作用不發(fā)育。

3.1.2 膠結(jié)作用

登婁庫組與泉一段砂巖主要有碳酸鹽膠結(jié)與石英次生加大膠結(jié)。碳酸鹽膠結(jié)主要為自生方解石膠結(jié)，登婁庫組和泉一段砂巖中，亮晶方解石膠結(jié)十分普遍，多以基底式膠結(jié)的形式出現(xiàn)，碎屑顆粒呈懸浮狀，方解石多以連晶形式出現(xiàn)，幾乎完全充填粒間孔隙空間(圖2c)。硅質(zhì)膠結(jié)以石英次生加大為主，Ⅰ級次生加大邊不明顯，Ⅱ級次生加大較常見，而Ⅲ級次生加大僅在埋藏較深的地區(qū)發(fā)育?？傮w上講，石英次生加大并不是普遍發(fā)育，可能與石英含量較低有關(guān)。

3.1.3 溶蝕作用

長嶺斷陷登婁庫組砂巖的溶蝕作用，主要以長石溶蝕為主，巖屑溶蝕較少見。登婁庫組砂巖中，斜長石多發(fā)生鈉長石化，在鏡下不顯雙晶紋,且綠泥石化明顯(圖2d)，這可能是由于鈣長石端元不穩(wěn)定，成巖早期即發(fā)生溶解，也可能是由于蒙脫石向伊利石轉(zhuǎn)化過程中，產(chǎn)生多余的Na+并交代斜長石中的Ca2+[15]。登婁庫組砂巖中，斜長石的鈉長石化非常普遍，而鉀長石的溶蝕最為普遍，通過觀察砂巖的鏡下特征發(fā)現(xiàn)，鉀長石的溶蝕現(xiàn)象明顯多于鈉長石(鈉長石化的斜長石)。

3.2 成巖作用階段劃分及依據(jù)

參考《碎屑巖成巖階段劃分標準》[16]對長嶺斷陷內(nèi)不同地區(qū)登婁庫組和泉一段的成巖作用階段進行劃分。參數(shù)包括鏡質(zhì)體反射率(Ro)、最大熱解峰溫度(Tmax)、包裹體均一溫度和黏土礦物中I/S混層比等。此外，還參考了自生礦物的形態(tài)、產(chǎn)狀和組合特征等可直接觀察的現(xiàn)象。

登婁庫組10余個泥巖樣品的Ro較高，均在1.4%以上，大老爺府某樣品達到1.76%。最大熱解峰溫度除雙坨子地區(qū)泉一段和伏龍泉地區(qū)登四段樣品外，其余均大于460 ℃。對84個樣品包裹體均一溫度分析發(fā)現(xiàn)，登婁庫組包裹體均一溫度介于100～170 ℃之間，雙坨子地區(qū)登四段包裹體均一溫度較低，在140 ℃以下。除雙坨子地區(qū)泉一段和伏龍泉地區(qū)登四段樣品外，I/S混層比均小于15%。綜合以上參數(shù)，結(jié)合顆粒接觸類型與石英次生加大級別，判斷雙坨子地區(qū)泉一段與伏龍泉地區(qū)登四段砂巖成巖階段處于中成巖A2期，而其他地區(qū)砂巖成巖階段為中成巖B期(表2)。

4 成巖作用序列

成巖作用序列的確定，是研究儲層發(fā)育與演化的基礎(chǔ)。儲層孔隙的演化過程同時受到沉積體系、古氣候、盆地沉降與折返等多因素的作用和影響，因此，重塑一個地區(qū)的成巖演化史，是研究儲層發(fā)育與演化的關(guān)鍵[17-18]。

4.1 主要成巖作用時期及判斷依據(jù)

主要根據(jù)礦物的接觸與共生關(guān)系、膠結(jié)物內(nèi)自生包裹體均一溫度以及成巖反應(yīng)的相互關(guān)系，判斷成巖作用序列。

4.1.1 自生方解石膠結(jié)

分析認為，方解石膠結(jié)發(fā)生于早成巖階段末期或中成巖階段早期，此時砂巖還未發(fā)生強烈的機械壓實，判斷依據(jù)如下：(1)方解石膠結(jié)物多以連晶形式呈基底式充填原生孔隙，薄片中碎屑顆粒呈點或懸浮狀分布(圖2c)，說明未發(fā)生強烈的機械壓實；(2)未見石英次生加大或方解石充填長石粒內(nèi)溶孔，可以判斷自生方解石膠結(jié)發(fā)生在石英次生加大和長石溶蝕之前；(3)分析了長嶺氣田登婁庫組砂巖方解石膠結(jié)物中多個流體包裹體樣品，其均一溫度多為90 ℃左右(表3)，屬早成巖晚期到中成巖早期的產(chǎn)物。

4.1.2 石英次生加大

登婁庫組和泉一段砂巖中，發(fā)育3期石英次生加大，其中，Ⅱ級次生加大較常見，Ⅰ級次生加大不發(fā)育或不明顯，Ⅲ級次生加大僅發(fā)育于埋藏較深的地區(qū)。少數(shù)幾個Ⅰ級次生加大邊內(nèi)包裹體均一溫度為81.8～103.9 ℃，表明Ⅰ級石英次生加大發(fā)生于早成巖階段末期至中成巖階段早期。多個Ⅱ級次生加大邊內(nèi)流體包裹體其均一溫度為102.0～142.2 ℃，反映Ⅱ級次生加大主要形成于中成巖A1晚期及A2期。Ⅲ級次生加大邊內(nèi)較少，在長嶺氣田登三段幾個砂巖樣品的Ⅲ級次生加大邊內(nèi)，2個流體包裹體均一溫度測試結(jié)果分別為164.2，150.3 ℃，反映Ⅲ級次生加大邊形成于中成巖B期(表3)。另外，從顆粒的接觸關(guān)系來看，發(fā)生次生加大的石英顆粒以點—線接觸或線接觸為主，次生加大以孔隙式膠結(jié)的形式出現(xiàn)，因此，石英次生加大發(fā)育于強烈機械壓實之后，即早期碳酸鹽膠結(jié)之后。

表2 松遼盆地長嶺斷陷致密砂巖成巖階段劃分及依據(jù)

表3 松遼盆地長嶺斷陷致密砂巖膠結(jié)物中原生包裹體均一溫度

4.1.3 長石溶蝕

前人研究表明，長石的溶蝕在一定溫度條件下是一個自發(fā)的過程，來自烴源巖或泥巖的有機酸對其沒有實質(zhì)性的影響[19-20]。在長石的3個組分端元中，鈣長石在低溫下不穩(wěn)定，在成巖階段早期即開始溶蝕[21]，鈣長石端元的溶解可能是登婁庫組砂巖中斜長石鈉長石化的主要機制。觀察發(fā)現(xiàn)，登婁庫組砂巖中斜長石幾乎未形成有效的次生孔隙，因此，鈣長石的溶解僅使斜長石鈉長石化，對次生孔隙的形成沒有貢獻。

登婁庫組砂巖中鉀長石的溶蝕更常見，是次生孔隙形成的主要機制，鈉長石也有一定的溶蝕，但不及鉀長石普遍。雖然鈉長石穩(wěn)定性比鉀長石低，但砂巖成巖作用中普遍存在蒙皂石伊利石化反應(yīng)產(chǎn)生的Na+，對鈉長石的溶解具有緩沖效應(yīng)，阻礙鈉長石的溶解，但該反應(yīng)消耗K+，因而促進了鉀長石的溶解[22]。蒙皂石伊利石化的起始溫度約為60 ℃，在140 ℃左右基本停止[23]，因此，鉀長石在該溫度以上即開始溶解，即鉀長石的溶解開始于早成巖晚期，中成巖A期是長石溶蝕的主要時期，也是次生孔隙發(fā)育的主要時期。

4.1.4 自生黏土礦物

登婁庫組中自生黏土礦物主要為伊利石和綠泥石，自生綠泥石多呈葉片狀附于碎屑顆粒表面。掃描電鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，在綠泥石附著生長的石英表面，石英次生加大幾乎不發(fā)育，而未附著自生綠泥石的石英表面發(fā)生Ⅱ級次生加大，且次生加大邊之上無綠泥石附著(圖2e)，因此可以推斷，自生綠泥石形成于石英Ⅱ級次生加大之前或者更早。

自生伊利石多以纖維狀生長于粒間孔隙，一般認為，自生伊利石多來自鉀長石的溶解，在富鉀流體中，鉀長石的溶解不形成高嶺石，而形成伊利石[24]。由此也可以推斷，自生伊利石幾乎與鉀長石溶解相伴生，即自生伊利石形成始于早成巖末期。

4.2 成巖作用序列

雖然不同地區(qū)和不同巖石類型所經(jīng)歷的成巖演化序列存在差異，但根據(jù)所觀察的成巖礦物共生組合關(guān)系以及對成巖作用時間的分析，可以得到登婁庫組砂巖成巖礦物由早到晚形成順序為：(1)蒙脫石伊利石化；(2)早期方解石膠結(jié)；(3)斜長石鈉長石化、自生濁沸石形成；(4)石英Ⅰ級次生加大；(5)鉀長石溶解，自生纖維狀伊利石與葉片狀綠泥石形成；(6)石英Ⅱ級次生加大；(7)鐵方解石、濁沸石交代碎屑顆粒；(8)石英Ⅲ級次生加大；(9)殘余鉀長石少量溶蝕(圖3)。

5 成巖作用對儲層發(fā)育的控制

5.1 儲層致密成因

前人對國內(nèi)不同地區(qū)致密砂巖儲層研究認為，儲層致密的成因主要為機械壓實作用和以石英次生加大為主的膠結(jié)作用，如鄂爾多斯盆地二疊系致密砂巖[9]和四川盆地須家河組致密砂巖[25]。

圖3 松遼盆地長嶺斷陷致密砂巖成巖演化序列

登婁庫組砂巖中，石英次生加大并非普遍發(fā)育，僅發(fā)生于多個石英顆粒接觸所形成的粒間孔隙中，而巖屑含量或泥質(zhì)雜基含量高的砂巖中，石英次生加大發(fā)育程度較弱或不發(fā)育。Walderhaug和Lander[26-27]在對石英次生加大進行實驗?zāi)M后認為，石英次生加大程度與可供加大邊生長的“干凈”石英表面積有關(guān)，石英含量低的砂巖中干凈石英表面積較低，且塑性巖屑和泥質(zhì)雜基在壓實過程中擠壓變形，堵塞原生粒間孔，且覆蓋石英顆粒表面，一定程度上阻礙了石英次生加大。登婁庫組砂巖普遍具有石英含量低、塑性巖屑含量高和泥質(zhì)雜基含量高的“一低兩高”特征，這也是登婁庫組砂巖石英次生加大并不普遍發(fā)育的原因。

為定量研究壓實作用對儲層致密化的影響程度，對登婁庫組和泉一段儲層的粒間空間(IGV，Intergrannular Volume)進行了定量統(tǒng)計：

(1)

式中，Φpm為殘余粒間孔孔隙度，C為膠結(jié)物含量，M為雜基含量。實質(zhì)上，IGV代表機械壓實后剩余的孔隙空間[1-2]，Lander認為，對一定粒度、成分和分選性的砂巖，當壓實作用達到一定強度后，IGV將不再變化，所對應(yīng)的IGV值即為IGVf。即使埋藏深度進一步增大，粒間空間也將穩(wěn)定于IGVf值，因此IGVf值本質(zhì)上代表巖石學(xué)特征近似的砂巖的最終壓實效果[2]。通過對登婁庫組和泉一段儲層的鏡下統(tǒng)計，選取分選性中等、膠結(jié)物含量和泥質(zhì)雜基含量小于5%的細砂巖樣品，確定其IGV值，并對應(yīng)樣品的最大埋藏深度作圖(圖4)，發(fā)現(xiàn)在最大埋深大于3 000 m后，IGV值基本穩(wěn)定在7.2%±2.1%，該值即為登婁庫組與泉一段細砂巖的IGVf值。根據(jù)Beard等[28]提出的經(jīng)驗公式計算細砂巖沉積時初始孔隙度：

(2)

式中，S0為特拉斯克分選系數(shù)。取平均分選系數(shù)3.46，估算粉砂巖、細砂巖儲層的沉積初始孔隙度為27.5%，當最大埋藏深度均在3 000 m以下時，壓實作用導(dǎo)致的孔隙度損失達到70%以上，是造成砂巖致密化的主因。

國內(nèi)外的致密砂巖儲層多與煤系烴源巖互層，而煤系烴源巖演化造成的酸性成巖環(huán)境，使早期碳酸鹽膠結(jié)幾乎不發(fā)育[4]，但登婁庫組致密砂巖中，不存在與儲層互層的煤系烴源巖，早期碳酸鹽膠結(jié)較普遍，而碳酸鹽膠結(jié)直接導(dǎo)致儲層滲透率降低(圖5)。

綜上所述，壓實作用與鈣質(zhì)膠結(jié)是登婁庫組致密化的主要原因，早期碳酸鹽膠結(jié)發(fā)育，占據(jù)粒間孔隙空間，是儲層致密化的次要原因。

圖4 松遼盆地長嶺斷陷致密砂巖粒間孔隙空間(IGV)與最大埋藏深度關(guān)系

圖5 松遼盆地長嶺斷陷致密砂巖巖心剖面碳酸鹽膠結(jié)物含量與孔隙度關(guān)系

圖6 松遼盆地長嶺斷陷致密砂巖泥質(zhì)雜基和巖屑與孔隙發(fā)育特征

5.2 優(yōu)質(zhì)儲層成因

Iverson在研究致密砂巖氣藏時發(fā)現(xiàn)，在普遍致密的砂巖中，發(fā)育物性相對較好的儲層，且這樣的特征并非由天然裂縫造成[28]。登婁庫組和泉一段砂巖中，粒度較粗、泥質(zhì)雜基含量少的砂巖，儲層物性一般較好，這可能由于這類砂巖抗壓實能力較強，相較于成熟度較低的砂巖能保留更多的原生孔隙(圖6)。除原生孔隙的保存外，次生孔隙的形成也是優(yōu)質(zhì)儲層的重要成因之一。

長石溶蝕最終分為2種情況：(1)溶蝕形成的黏土礦物留在原位，并充填溶蝕所形成的次生孔隙空間(圖2d)；(2)溶蝕形成的黏土礦物在較強的流體活動條件下被帶出孔隙空間(圖2f)。后者多分布于斷層較發(fā)育的地層中，斷層的發(fā)育可能是造成成巖流體活動性較強的原因，顯然，后一種情況更有利于次生孔隙的形成。Taylor認為，在成巖流體環(huán)境較封閉的情況下，長石蝕變所形成的黏土礦物滯留原位，不僅無法形成有效的次生孔隙，甚至有可能降低儲層滲透率[29]；而黃思靜認為只有在系統(tǒng)具有不斷將反應(yīng)生成的K+或Na+移走的機制下，鉀長石和鈉長石才會隨著埋藏深度的增加而繼續(xù)溶解[22]，因此，成巖流體的活動性可能是決定次生溶蝕有效性的必要條件。

6 結(jié)論

(1)長嶺斷陷登婁庫組與泉一段儲層成巖階段為中成巖A2期和B期。主要成巖作用依次為：①早期方解石膠結(jié)；②斜長石鈉長石化、自生濁沸石形成；③石英Ⅰ級次生加大；④鉀長石溶解，自生纖維狀伊利石與葉片狀綠泥石形成；⑤石英Ⅱ級、Ⅲ級次生加大；⑥殘余鉀長石少量溶蝕。

(2)壓實作用對儲層發(fā)育影響較大，是造成砂巖致密的主要原因。此外，早期碳酸鹽膠結(jié)，也是砂巖致密的主要原因之一。

(3)優(yōu)質(zhì)儲層主要成因為：①塑性巖屑與泥質(zhì)雜基含量較少的砂巖在壓實過程中損失粒間孔隙較少；②長石次生溶蝕，以鉀長石溶蝕為主，成巖流體活動性對該過程有一定的影響。

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(編輯 黃 娟)

Diagenesis of tight sandstones and its controls on reservoirs genesis, Changling Faulted Depression, Songliao Basin

Li Yilong1,2, Jia Ailin2, Wu Chaodong1,3

(1.InstituteofOilandGas,PekingUniversity,Beijing100871,China; 2.ResearchInstituteofPetroleumExplorationandDevelopment,PetroChina,Beijing100083,China; 3.KeyLaboratoryofOrogenicBeltsandCrustalEvolution,MOE,PekingUniversity,Beijing100871,China)

Based on rock analyses under microscope, organic matter analyses, fluid inclusion data and so on, the diagenesis stages of the Denglouku Formation and the first member of the Quantou Formation in the Changling Faulted Depression have reached the stages A2 and B. The diagenesis sequences of tight sandstones have been determined as followed: (1) Early calcite cement; (2) Albitization of plagioclase and generation of authigenic laumontite; (3) Ⅰ-grade quartz overgrowth; (4) Dissolution of potassium feldspar and generation of authigenic fibrous illite and authigenic chlorite; (5) Ⅱ- and Ⅲ-grade quartz overgrowth; (6) Subtle dissolution of remained potassium feldspar. Strong compaction and early calcite cement resulted in the densification of sandstones. Due to compaction, over 70% of primary pores lost in the sandstone reservoirs buried over 3 000 m deep, which was the main cause for reservoir densification. Secondary pores as a result of feldspar (especially potassium feldspar) corrosion which was controlled by the activity of diagenesis fluid in open system, were the main cause of high-quality reservoirs.

tight sandstone; diagenesis; high-quality reservoir; Changling Faulted Depression; Songliao Basin

1001-6112(2014)06-0698-08

10.11781/sysydz201406698

2013-05-20；

2014-10-10。

李易隆(1986—)，男，工程師，從事天然氣開發(fā)地質(zhì)研究。E-mail：liyilong@petrochina.com.cn。

吳朝東(1965—)，男，教授，主要研究方向為沉積與儲層地質(zhì)學(xué)。E-mail：cdwu@pku.edu.cn。

國家重大科技專項(2011ZX05015)資助。

TE122.2

A