准噶尔盆地腹部地区深层中生界泥岩压实行为与测井响应特征

摘要

深埋过程中黏土矿物转化与微观结构、岩石物性和地层压力等密切相关，是泥岩压实研究的重点.本文选择准噶尔盆地腹部地区深层中生界泥岩为研究对象，在矿物组分测试的基础上，探讨黏土矿物转化规律及其对泥岩压实过程和测井响应的影响.结果表明：准噶尔盆地腹部地区中生界泥岩黏土矿物主要由伊蒙混层和伊利石组成，含有少量高岭石和绿泥石，不含离散的蒙脱石.中生界泥岩在深度4 000～4 800 m、温度90～105℃窗口内经历了明显的黏土矿物转化，伊蒙混层中的蒙脱石快速转化为伊利石，混层比降低，混层构型从R₀型转变为R₃型.根据黏土矿物转化程度将泥岩压实过程划分为3个阶段，并且发现不同压实阶段减孔机制有所差异.中浅层机械压实阶段以有效应力减孔为主，而黏土矿物转化和有效应力增大共同加剧了深层孔隙损失.黏土矿物转化导致泥岩孔隙度降低和密度增大，在一定程度改变了不同测井对于压实过程的响应，影响了压实阶段及超压成因的准确识别.基于不同压实阶段正常压实趋势线改进的声波时差-密度交会图版可有效区分深层泥岩的压实阶段，并能够准确识别超压成因机制.本研究有助于深化泥岩压实理论，同时对深层地层压力预测具有重要指导价值.

关键词

化学压实 / 黏土矿物 / 测井响应 / 中生界 / 准噶尔盆地