1、回灌堵塞類型
儲層類型不同,產生堵塞的主要原因也不同。沉積盆地型地熱田多年地熱回灌實踐表明,基岩岩溶裂隙型儲層以裂縫為主,裂縫連通性能較好,在做好洗井、地熱尾水處理等前提下,堵塞現象較少,甚至產生負壓回灌,回灌率能達到80%以上,甚至100%回灌。而孔隙型熱儲層由各種原因引起的堵塞問題則較為復雜,以華北平原沉積盆地型地熱田新近系熱儲層為例,在斷層活動量微弱、盆地以大范圍整體沉降為特徵的地質背景下,辮狀河、曲流河發育,形成了沖、洪積扇和河流相堆積。不同沉積微相控制著儲層的發育特徵,造成碎屑岩層多孔介質孔隙截面積較小,流通主要受孔隙喉道控制;孔隙喉道表面粗糙,形狀彎曲多變、不規則,難以進行描述和模擬。回灌流體以水平方向運動為主,與碎屑顆粒接觸面積大,需克服排替壓力、孔道表面摩阻力,從而使回灌流體流速低,在其他因素影響下,易產生堵塞。
由國內外專家對各國不同熱田的多個回灌事例進行調查考證的有關統計數據表明,有80%的回灌井出現了堵塞,情況極其復雜,可能是單一或多種原因復合作用的結果,其中懸浮物引起的堵塞所佔比例較大(表7-1)。
表7-1 回灌堵塞原因統計表
1.懸浮物堵塞
地熱流體中由懸浮固體顆粒引起的回灌系統堵塞最為常見,懸浮物堵塞主要由回灌流體與儲層相互作用引起,與流體內所含細小顆粒的成分、大小有關,與儲層、孔隙參數如大小、形狀、扭曲度以及運移過程、流體動力、慣性力等有關。注入井內的流體中運動的細小顆粒在地層中的某一位置發生阻塞時,該位置的壓力和懸浮流速已經不能維持顆粒的正常運移,使顆粒被駐留,從而形成阻擋環狀區域。如:由於固與液密度不同,重力作用使比流體運動慢的顆粒就可能駐留沉澱在砂岩的某個位置而不再隨流體運動;固相顆粒的浮力使之偏離原來的慣性流向而與地層砂岩壁面的紋理相接觸並沉積下來;在非球形或不規則的剪力場水力影響作用下,顆粒會向吸附面作側向移動並被吸附;由於尺寸形狀關系,顆粒不能跟隨流體在細小、扭曲的路徑中運動,它們會碰撞到地層砂岩上,而被吸附攔截;散亂性的布朗運動使顆粒從主流中分散開去並被困於地層某個角落。
懸浮物成分的定性定量研究測試在天津地區地熱回灌中作過較為詳細的工作,試驗中採用0.45μm聚四氟乙烯過濾膜對回灌流體中的懸浮物顆粒進行過濾,並對截留物質進行SEM分析。統計結果表明:某些地熱井僅過濾了50mL的水量,就在過濾膜上積累了較多的顆粒物。其中新近系孔隙水9個樣品中6個有濾出物,佔67%;基岩裂隙水18個樣品中16個有濾出物,佔89%。檢測出的成分有:斜長石,石英,鉀長石,Mg和Fe的硅酸鹽,Fe(或Zn,Cu,Hg)的硫化物或氧化物,CaCO3等。根據濾出量的多少可分為高、中、低、無四檔含量。濾出物含量為高檔時,成分以Zn,Fe的硫化物,NaCl和斜長石為主;中檔時以Fe的硫化物,NaCl,斜長石為主;低檔時以Fe的硫化物,CaCO3,NaCl,石英為主。值得注意的是:從高檔向低檔,濾出物的檢出成分逐漸復雜,從低檔向高檔,濾出物則向某幾種成分集中。此外,還對處理回灌流體的過濾棒截留物進行了分析,表72是天津市東部地區開采井(DL-25:館陶組,1331m)的循環尾水回注到另一回灌井(DL-25B:館陶組,1360.19m)前被過濾棒截留的固體成分分析結果。由分析數據可知,Zn,Fe的化合物是造成該孔隙型地熱回灌井懸浮物堵塞的主要原因,根據濾膜截留物分析,應為FeS,ZnS。而根據開采井水質全分析報告,
含量一般為0.02~2mg/L,僅佔主要陽離子Na+,Ca2+總量的萬分之幾,但由於供熱系統以鐵管,鑄鐵散熱片為主,所以對回灌流體進行除Fe、除Zn處理,可有效地防止懸浮物的阻塞。
表7-2 DL-25回灌流體過濾棒固體成分分析結果
2.微生物作用
存在於回灌流體中或地表的微生物可能在適宜的條件下,在回灌井周圍迅速繁殖,形成生物膜,堵塞介質孔隙,降低含水層的導水能力。如在富含硫酸鹽地層的流體和低溫狀態時,會加速一種消耗硫酸鹽的細菌生長,形成一種細胞粘土將介質孔隙堵塞。地熱流體中微生物種類大致包括硫酸鹽還原菌(SRB)、鐵細菌(FB)、腐生菌(TGB)等,3種細菌具有共生性,在流體運移和其他化學組分的作用下可繁殖累積產生沉澱。若含有大量鐵細菌及硫酸鹽還原菌的流體進行回灌,則可能導致地層的有效滲透率下降,輸水管網或井管產生嚴重堵塞腐蝕,甚至可能由於硫化氫含量的增加,導致地下熱流體質量惡化,對儲層造成不可逆轉的影響。天津地區有些基岩同層采灌對井如HD12HD13,HD11HD20等,均發現存在硫酸鹽還原菌、鐵細菌,致使回灌效果受到一定影響。在孔隙型地層中,地熱井採用濾水管成井工藝,由於熱儲層滲透率小、岩石粒徑細,熱流體中含砂量大,濾水管網處較易聚集細微顆粒,極易滋生繁殖各類細菌,產生微生物堵塞,使得孔隙型回灌相對基岩更困難,這類由地層滋生出來的細菌主要是腐生菌,其生存條件與地層溫度、壓力等特定條件關系密切。
地熱系統中,由於金屬管材成井的地熱井和金屬輸水管路設備,鐵細菌較常見。鐵細菌為好氧菌,能在中性或偏酸性流體中發育,在和鐵質的輸水管接觸過程中加速Fe2+氧化成Fe3+,從而形成Fe(OH)3沉澱。地下水中所含的鐵主要以Fe(HCO3)2的形式存在,在鐵細菌的作用下,會發生如下反應:
2+H2O+1/2Fe(HCO3) O2→2Fe(OH)3↓+4CO2+能量2
鐵細菌的生長條件主要有:①適宜的水溫:鐵細菌是種「嗜冷」微生物,尤其在回灌井中12℃以上水溫是最適於生長的;②豐富的Fe2+:鐵細菌以Fe2+為生,因濾水管是鐵管纏絲,易發生電化學腐蝕,溶解於地下中的大量Fe2+可供鐵細菌生長;③所需的溶解氧:鐵細菌對氧的需要不亞於Fe2+,地下水中的溶解氧一般僅1~2mg/L,但由於回灌流體含較高的溶解氧,還有空氣混入井內,也增加了地熱流體溶解氧的含量,為鐵細菌的大量繁殖提供了條件。另外,溶解氧也加速電化學腐蝕,使地熱流體中的Fe2+含量增加;④合適的pH值:當pH值在8以上時,流體中不含Fe2+,間接抑制了鐵細菌的生長;當pH值在6.5~7.5時,最有利於鐵細菌生長;⑤共生的有機物:地熱流體中常含有大量的有機物與之共生,易促使鐵細菌的生長。
3.化學沉澱堵塞
低溫地熱回灌流體的化學性質及任何變化都對回灌效果影響較大。地熱流體中化學成分的濃度與壓力、溫度關系密切,相對低溫的回灌流體注入與儲層局部熱流混合會引起化學平衡的偏差,造成化學組分變化,不僅改變熱儲層物理性質,還可能產生較復雜的化學沉澱物質,腐蝕或結垢也較普遍,從而影響儲層的吸水能力。由於回灌過程中產生的熱力學變化如壓力、溫度下降和pH值變化等,當回灌流體注入儲層與熱儲流體混合,可能與儲層介質或儲層流體化學成分不相容,形成沉澱堵塞通道;或可能發生某些反應新生成化學物質而影響水質;或可能從岩石中溶解某些礦物(鹽敏、酸敏),改變原有的化學平衡;或水岩反應造成儲層孔隙度變化;或形成化學沉澱堵塞儲層孔(裂)隙通道……另外各種原因的腐蝕也是產生化學沉澱堵塞的重要因素。地面處理設施只是考慮了利用末端化學堵塞問題,但即使是同層原水回灌,由於壓力溫度的改變,水源混合再發生化學變化也極為復雜,是一個較難解決的問題。
(1)岩石礦物析出
地熱流體從地下到地面(抽水)、再從地面到地下(回灌),由於壓力和溫度的變化而產生的化學物質析出或溶解的狀況比較復雜,主要與流體所含離子析出的多重條件及析出過程的變化趨勢有關,特別是析出後可生成顆粒的物質、粒徑,產生析出的臨界溫度、壓力,在什麼件下可發生逆向反應等。其次,儲層內礦物的飽和指數也是一個關鍵性的界定范圍指標。
礦物質在溶劑過程中的飽和度(SI=lg(LAP/K),SI:飽和狀態指數,LAP:離子活性值,K:溶解性值)及達到過飽和狀態溶液的穩定性也會影響化學沉澱產生,有些礦物質在環境溫度壓力變化的情況下會過飽和(SI>0)析出而產生沉澱導致回灌堵塞,影響回灌效果。
應用PHREEQC 2.11物種計算程序模擬軟體對礦物的飽和指數SI進行計算,結果表明:沉積盆地地熱田熱儲流體中的大部分礦物(如CaCO3,MgCO3,CaMg(CO3)2,CaF2,Ca5(PO4)3F,SiO2)都處於飽和狀態;Fe,Zn礦物多處於過飽和狀態。因此,在熱流體的賦存環境發生變化時,可產生一系列的礦物析出在回灌井底沉澱而導致堵塞,最常見的幾種礦物為碳酸鈣、石英、鐵鋅氧化物和硫化物。
(2)Ca(Mg)CO3沉澱
理論上分析,根據靜水力學壓力和溫度數據關系,CO2在低溫下的溶解度高於在高溫下的溶解度,因此即使開采井中地熱流體呈方解石飽和狀態,抽出的熱流體由於CO2的損失及經板換取熱之後溫度降低,循環尾水即回灌流體不會達到碳酸鈣的飽和狀態而產生沉澱。但由於地熱流體自地下深處向上運移時壓力快速減小,
含量較高的流體會釋放一定量的CO2氣體,如果末端處於開口狀態致CO2逸出,則產生Ca(Mg)CO3沉澱的可能性會增大:Ca2+(Mg2+)+
=Ca(Mg)CO3↓+H2O+CO2↑。大部分沉積會出現在管道循環末端和接頭處,如位於天津北部的寶坻區地震觀測孔王4(寒武系,井深2072.41m,溫度96℃),自1978年成井後一直自流,在井口周圍產生了大量的鈣華;寶坻區BD 04井(Jxw,井深2695.8m,溫度105℃)口徑為Φ25mm的出口水龍頭幾乎被碳酸鈣垢全部堵塞;另有部分可沉積在濾水管附近,雖然這部分量較小,但長期運行可產生一定程度的堵塞。
地熱流體在熱量被利用後回灌到熱儲層前,為預防氣堵都採取排氣措施,部分或全部CO2氣體逸出,有可能破壞流體內化學平衡關系,致使回灌水源中的
向
轉化而生成Ca(Mg)CO3沉澱。但是這種反應較緩慢,且在完全封閉的地面傳輸過程中不足以反應完全,不過隨著時間推移和反應程度加深,流體進入儲層內也有可能發生,堵塞將會出現。根據天津市多年回灌實踐經驗,深部基岩采灌系統中回灌流體方解石未飽和較明顯;淺部新近系和第四系采灌系統中情形不太明顯,開采井和回灌井都呈現過飽和,因此不能排除回灌過程中發生碳酸鈣沉澱的可能。
(3)石英沉澱
對高溫地熱流體來說,石英沉澱是導致回灌化學堵塞的較大潛在因素,石英飽和主要是因為可溶解性SiO2在溫度達到250℃臨界狀態之前,其在熱流體中的天然溶解度與溫度呈顯著的線性相關關系,所以任何形式的傳導性、對流性或者混合降溫過程都可能使石英、玉髓過飽和導致沉澱,盡管其沉澱速度較慢。
從動力學角度上講SiO2濃度在溶液中的再平衡速度相對較快,但實際上還不足以再次達到平衡狀態。尤其是處於不同地質構造單元里的地熱井,石英控制相是不同的,且單晶硅的可溶性大於石英。由取樣分析可知,沉積盆地型地熱田中熱儲流體石英均呈過飽和,部分則出現玉髓過飽和,因此回灌系統中產生石英沉澱的可能性較大。例如天津東部濱海地區孔隙型熱儲層中,在熱流體80℃冷卻至35℃,壓力維持在0.1MPa的模擬試驗研究發現,原本礦化度很低、管道中結垢不是很嚴重的回灌流體,結垢礦物主要成分(定性)是方解石、斜綠泥石、白雲石、黃鐵礦和非晶質硅,每1mL熱流體中沉澱礦物(定量)為0.059g,其中二氧化硅佔72.7%,方解石為24.72%,斜綠泥石為1.72%,黃鐵礦為0.43%,白雲石為0.40%。回灌時當注入流體溫度大於35℃時,由於水岩反應可能從岩石中溶解礦物,致使有些礦物呈不飽和狀態,進而造成儲層孔隙度發生變化。
(4)金屬化合物沉澱
應用PHREEQC-2.11模擬軟體分析發現,地熱流體中Fe,Zn化合物的SI值多為正值(磁鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦、硅鋅礦等),達到過飽和狀態,其中Fe(OH)2的SI=2~6,FeS2,Fe3O4,Fe2O3多為SI>10,最大的Fe3O4的SI=21.3;ZnSiO3,Zn2SiO4的SI=2~7(僅FeS的SI=-1~-3.5,處於非飽和狀態)。通常認為在深部基岩高溫地熱流體中這些礦物是飽和的,但在新近系甚至第四系的低溫流體中也發現這些物質過飽和,說明這種飽和可能不是因為熱儲流體原本如此,而可能是由被地熱流體腐蝕的劣質成井套管、潛水泵管及鍍鋅測管的Fe,Zn進入流體中引起的過飽和(新近系地熱流體取樣是在抽水半小時之後,井筒中靜態流體全部排出,在腐蝕性評價中,水質往往是不腐蝕或輕微腐蝕)。在安裝有鍍鋅材質測管的回灌井中,ZnS的含量往往高於沒有測管的地熱井,就說明了管材對水質的較大影響。礦物過飽和析出物多以懸浮物形式存在於熱流體中,大部分可以被回灌水處理裝置如過濾器的過濾棒截留,但以過飽和離子狀態存在的Fe,Zn(尤其是不穩定的Fe(OH)2受氧化易生成Fe2O3)可以緩慢形成穩定的化合物而逐漸沉澱下來,堵塞於濾水管或細小的孔裂隙中。在實際的對井采灌系統中,除發現石英與方解石以懸浮固體的形態與熱流體共存外,過濾截留的鐵 鋅化合物幾乎在所有的回灌流體中都能發現,而且在某些對井系統中還能看到位於熱交換器之前的過濾器上充滿了鐵的氫氧化物(Fe(OH)3·nH2O)。
通常在地熱利用中,如果成井套管和供熱設備採用優質鋼材的情況下,由鐵質材料腐蝕導致的堵塞並不常見。但如果流體中氣相成分富含H2S的話,由於H2S氧化轉化為 H2SO4而導致溶液中較高的酸度,使Fe氧化為Fe2+,將產生自由氫氣(Fe+H2S+4H2O=Fe2++H2↑+
);類似的反應也可能由自由氧觸發,特別是在氧化還原電位較低的情形下;或者最糟的可能是,當自由氧與硫細菌同時存在。事實上,回灌的後果之一就是可能將空氣中的新鮮自由氧氣帶入地下,一旦氧氣溶解到流體中,特別是儲層溫度要遠高於回灌流體溫度的情況下,因為氣體在較高溫度下溶解度降低,氧氣將重新釋放到氣相中,很自然地氣體將再一次向地表流動,尤其將沿著井管壁移動,因為套管正好為其提供了更為暢通的流動渠道。
4.氣體阻塞
來自深部的地熱流體含有或多或少的各種氣體,流體中的溶解性氣體可能會因溫度、壓力的變化而釋放出來。此外,也可能因生化反應而生成新的氣體物質,典型的如反硝化反應會生成氮氣和氮氧化物。進行回灌時,由潛水泵抽出的地熱流體經循環換熱後注入回灌井,循環流動的流體中或由於自身存留的氣體或生化反應產生的新氣體或空氣滲入等可能攜帶大量氣泡。即使地熱循環利用後的尾水經過排氣處理再進行回灌,但在回灌量較大、流速較快時,有些氣體來不及逃逸而又被裹攜注入井管甚至進入熱儲層而使回灌不暢,引起氣堵。氣泡的生成在潛水含水層中影響較小,因為氣泡可自行溢出;但在承壓含水層中,除防止空氣滲入使注入流體夾帶氣泡之外,對其他原因產生的氣體也應進行特殊處理。
5.黏粒膨脹和擴散
黏粒膨脹和擴散是較為普遍且常見的因化學反應產生的堵塞,主要是因為注入流體中所含離子和儲層中粘土顆粒上的陽離子發生交換導致黏粒膨脹和擴散。從化學理論上分析,這種原因引起的堵塞可以通過注入CaCl2等鹽類來處理。
6.含水層細顆粒重組
當回灌井又兼作抽水井時,反復的抽、灌可能引起存在於井壁周圍的細顆粒介質的重組,這種堵塞一旦形成,很難處理。所以在此種情況下,回灌井用作抽水井的頻率不宜太高,因此抽水回揚作為一種洗井手段也並不是完全有利於回灌的,雖說長時間耽置停用的井在啟用之前抽水回揚很有必要,但回灌過程中頻繁回揚則不太可取。尤其在孔隙型熱儲層中,時常採用反抽洗井方法來提高回灌率,但一定要對因回揚洗井而產生含水層細顆粒重組引起的堵塞進行全面充分地分析,制定合理的回揚方案。
2、氬離子拋光對砂岩適用嗎?
氬離子拋光是一項適用於切割硬的,軟的,多孔的,熱敏感的,脆的和/或非均質多相復合型材料,獲得高質量切割截面,以適宜於掃描電子顯微鏡(SEM)微區分析(能譜分析EDS,波譜分析WDS,俄歇分析Auger,背散射電子衍射分析EBSD)和原子力顯微鏡( AFM)分析。
3、粘土礦物成因及演化
粘土礦物作為碳酸鹽岩紅色風化殼的主要礦物成分和風化成土過程的新生礦物,其形成和演化過程實質上代表了岩溶環境中碳酸鹽岩風化成土機理和演化過程。從1807年F.Buchanan提出紅土這個術語以來,人們對紅色風化殼中粘土的研究雖有近200年的歷史,但對紅色風化殼成因及粘土形成機理的認識仍眾說紛紜。近年來,由於電子顯微鏡技術(如Mircoprobe、SEM、TEM)和表面分析技術(如XPS、XAS、EXAFS)在化學風化作用研究中的應用,對花崗岩、玄武岩和長石砂岩等岩石風化成土機理的研究發展迅速,提出了新的風化成土機理。值得注意的是,這些研究成果的取得在很大程度上是基於對紅色風化殼微結構和礦物表面成分與結構在風化過程中動態變化的深入認識。
研究表明,碳酸鹽岩紅色風化殼的形成是溶蝕作用、淀積作用和交代作用同時存在、相互促進和共同作用的結果。這3種風化成土作用決定了紅色風化殼中粘土礦物的形成方式和演化途徑。紅色風化殼中粘土礦物的形成主要有3種機理:一是直接由溶蝕作用產生的溶液中沉澱,如風化成土初期的埃洛石、有序度較差的高嶺石和水鋁英石等;二是原生礦物被粘土礦物交代,如伊利石、高嶺石等;三是粘土礦物順序風化的產物,如蛭石、綠泥石/蛭石間層礦物、有序度較高的高嶺石及三水鋁石等,這種轉化是與風化成土作用的演化及風化強度相聯系的。根據碳酸鹽岩紅色風化殼的粘土礦物組合和微結構特徵推測,粘土礦物的形成和演化具有多途徑和多階段性,至少存在3個演化序列:水鋁英石→埃洛石→高嶺石→三水鋁石、伊利石→蛭石→綠泥石/蛭石混層礦物→綠泥石→三水鋁石和伊利石→高嶺石→三水鋁石。高嶺石和三水鋁石的富集反映了碳酸鹽岩紅色風化殼已達到風化成土作用的最高階段,但在碳酸鹽岩紅色風化殼剖面中下部或風化成土作用初期也可有少量高嶺石和三水鋁石的分布,這是在風化成土作用初期強烈淋溶條件下,由溶液中直接沉澱形成的高嶺石和三水鋁石,而不代表紅色風化殼的發育程度和演化階段。
4、深部高孔高深儲層發育機理
准噶爾盆地腹部中部區塊孔隙度和滲透率比較緻密,孔隙度介於3%~13%之間,滲透率低於10×10-3μm2,大多低於1×10-3μm2,屬於低孔—特低孔低滲—特低滲儲層;在中部區塊,發現工業油氣流的井,產量遞減快,在准噶爾盆地腹部中部區塊尋找優質儲層成為一個值得研究的問題。近年來的研究表明,孔隙度低於12%的儲層易於形成氣水倒置的深盆氣藏。深部儲層保持較高的孔隙度、滲透率是尋找油氣藏的關鍵。
在沉積盆地演化過程中,隨著埋藏深度增大,砂岩的孔隙度、滲透率逐漸降低,但勘探實踐證實,在一定條件下深部砂岩可以保持異常高的孔隙度、滲透率。深部砂岩儲層保持高孔隙度、滲透率的主要機制包括顆粒包殼對石英膠結的抑製作用、早期原油聚集、早期超壓及深埋溶蝕作用。下面討論這幾種機理對准噶爾盆地腹部中部區塊深部儲層的影響,闡明准噶爾盆地中部區塊深層優質儲層的發育機理。
4.4.1 顆粒包殼機理對深部儲層的影響
顆粒包殼主要是粘土礦物單體或者集合體垂直或者平行於碎屑顆粒表面生長,並形成粘土包殼,通常為綠泥石顆粒包殼。顆粒包殼可以抑制碎屑石英顆粒上自生石英的沉澱,從而抑制石英膠結作用,阻止或減緩砂岩孔隙度、滲透率的降低,使深部砂岩保持異常高的孔隙度和滲透率。圖4.38顯示,發育顆粒包殼的儲層孔隙度演化趨勢明顯偏離沒有發育顆粒包殼的儲層孔隙度的演化趨勢線。
然而,顆粒包殼對儲層物性的保存機理是有條件的,並非所有發育顆粒包殼的儲層都能夠保存較高的孔隙度和滲透率。顆粒包殼對儲層物性的保存機理與粒度和組分有關。較粗的粒度表面積較小,易於被粘土膜包裹,形成完整的顆粒包殼膜;即使同樣完整的粘土膜包殼,粒度較細的砂岩比粒度較粗的砂岩也更易於沉澱石英膠結物。砂岩的滲透率主要受喉道影響,而不是孔隙本身。同樣厚度的粘土膜對粒度較細和粒度較粗的砂岩滲透率影響程度是不一樣的。粒度較粗的砂岩其孔隙和喉道本身都較為粗大,而粒度較細的砂岩孔隙和喉道較為狹窄,同樣厚度的粘土膜包殼(一般為2~5μm),對粒度較粗的砂岩喉道影響不大,卻會堵塞粒度較細砂岩的喉道,降低砂岩的滲透率(圖4.37)。
圖4.38 顆粒包殼對孔隙度的保存圖
准噶爾盆地腹部中部區塊砂岩石英含量低,岩屑含量高,成分成熟度低,多為岩屑砂岩和長石岩屑砂岩(見圖4.2);粒度偏細,以粉砂岩和細砂岩為主。顆粒包殼抑製成岩作用主要是在石英含量比較高的石英砂岩中,主要抑制碎屑顆粒石英錶面的硅質膠結,對於准噶爾盆地中部區塊石英含量低的岩屑砂岩和長石岩屑砂岩中物性的保存意義不大;顆粒包殼對粒度較粗的砂岩較為有利,粒度較細的砂岩顆粒包殼的發育反而堵塞喉道,降低滲透率,使儲層物性變差,而中部區塊多為粉砂岩和細砂岩,顆粒包殼雖然對儲層的孔隙度有一定的保存,但是卻堵塞喉道,降低砂岩的滲透率,導致物性變差(圖4.37)。
4.4.2 早期原油充注對儲層物性機理
烴類聚集對砂岩孔隙度和滲透率的影響長期存在爭議。1990年以前,學者們認為烴類的聚集導致成岩作用終止,從而有利於儲層孔隙度的保存;近年來的研究表明,至少石英、伊利石等在原油聚集後仍可繼續沉澱,導致孔隙度和滲透率的進一步降低。盡管如此,總體而言,原油的早期注入有利於高孔隙度、滲透率的保存。
圖4.39可以看出,油區石英膠結物含量低於水區,油區孔隙度也高於水區孔隙度。石英膠結速率計算公式:
lnr=lnB-Ea/RT (4.5)
式中:r表示石英膠結物速率,mol/cm2·s;B是頻率因子;Ea表示活化能,J/mol;R是氣體常數,J/(K·mol),T是溫度,K。
圖4.39顯示,油區石英膠結速率為10-22,水區石英膠結速率為10-19。為了消除沉積相和砂岩結構對孔隙度的影響,所採集的103樣品在礦物和結構上都相似(見表4.7)。礦物組成主要通過薄片鑒定,平均顆粒是通過測量每個薄片中的100個石英顆粒長軸統計得出;粒度的標准差是用來衡量分選的。總的來說,砂岩為石英砂岩,粒度中等,分選中等。石英膠結是主要的成岩相(3%~15%),除了石英膠結物,其他的膠結物高嶺石、方解石和黃鐵礦都﹤2%。因而,圖4.39中孔隙度的差異是石英膠結物差異引起的。烴類充注使成岩環境發生較大變化,導致孔隙水中無機離子濃度降低,烴類流體同時阻礙礦物與離子之間的質量傳遞,礦物膠結受到抑制。油氣對礦物膠結作用的抑制還與其飽和度有關,含油飽和度較低時,原油對成岩環境未造成明顯影響;當含油飽和度﹥50%時,對成岩環境影響就很明顯。砂岩中有效滲透率很低,有限的孔隙水循環影響了離子從外界穿過儲層,因此,殘留孔隙水中可溶化合物(離子)的物質轉換將主要受控於擴散作用,礦物膠結受到比較大的影響,受到一定程度的抑制。從圖中可以看出,靠近油-水界面處,油區與水區孔隙度差異變小,石英膠結物含量差異縮小,石英膠結速率相差減小,這是因為接近油-水界面處水的飽和度增高,油的飽和度降低,油對成岩作用的抑制減弱所致。
圖4.39 油區與水區膠結特徵對比圖
(據Marchand et al.,2002)
表4.7 Brace組地層樣品特徵一覽表
註:*為用粒度的標准偏差量化分選程度。
從以上例子可以看出,早期油氣充注是可以抑制石英膠結作用進行的,然而這種作用是有條件的,並不是只要存在早期油氣聚集就可以抑制儲層的成岩作用。在某些儲層中,由於油氣的聚集會導致成岩作用的強化,不僅不能改善儲層,而且使儲層質量下降。在本例子中,砂岩中石英含量為80.2%~88.2%,石英含量高,成分成熟度高;雜基含量低,分選較好,結構成熟度較高。眾所周知,油氣充注攜帶的有機酸能夠溶蝕長石和岩屑中的易溶成分,而石英由於在酸性環境是穩定的,因而,油氣聚集攜帶的有機酸對成分成熟度高的石英砂岩不會溶蝕,而且油氣的早期聚集改變了流體環境,一定程度上抑製成岩作用的進行,因而有利於儲層的保存。在准噶爾盆地腹部的中部區塊,岩屑含量高,多為岩屑砂岩和長石岩屑砂岩,岩石成分成熟度低(圖4.2,4.3),盡管在這些地區存在早期油氣充注,然而,由於油氣攜帶的有機酸溶蝕長石、岩屑(圖版Ⅷ,Ⅸ),生成高嶺石和石英(式4.3),這些高嶺石和石英堵塞孔隙,將孔隙分割成多個獨立的空間,成為微細束縛孔隙,從而使儲層質量變差。
綜上所述,油氣早期聚集對儲層質量進行改善的機理局限於那些成分成熟度高的石英砂岩中,對於成分成熟度低的岩屑砂岩或者長石岩屑砂岩的儲層來說,不僅不會改善儲層,還會強化成岩,導致儲層物性變差,降低儲層質量。
4.4.3 深埋溶解作用
早在1934年,Nutting就發現了次生孔隙的存在,但是在相當長的時期,次生孔隙一直沒有受到重視。1976年以後,Schmidt,Hayes,Ptiiman等研究了歐美不同地質背景下砂岩次生孔隙的發育情況,認識到地下深部砂岩次生孔隙發育的普遍性和重要性。從此開始對砂岩次生孔隙的研究才得以深入。我國近年來也發現了許多以次生孔隙為主要儲集空間的油氣儲集層。如我國核桃地區的古近系漸新統,在埋深4158~4440.2m的井段中,發現了孔隙度為20.5%~26.4%、滲透率為81.9×10-3~1954.0×10-3μm2的次生孔隙砂岩;在鄂爾多斯、准噶爾、渤海灣、南襄、蘇北、松遼等盆地,都發現了以次生孔隙為主的砂岩儲集層。實踐表明,次生孔隙可以大大改善儲層的物性。
砂岩被深埋後,有機酸成熟產生的有機酸和CO2溶蝕膠結物及碎屑顆粒,產生次生孔隙,從而使已經固結成岩的砂岩產生較多的次生孔隙,改善儲層物性。砂岩中的任何碎屑顆粒、雜基、膠結物和交代礦物,包括最穩定的石英和硅質膠結物,在一定的成岩環境中都可以不同程度地發生溶解作用。砂岩組分的溶解包括兩種方式,即一致溶解和不一致溶解。前者指的是對組分的直接溶解,如純的NaCl,CaCO3等的溶解,未溶解的固相的新鮮面成分上沒有變化;岩石組分的不一致溶解也稱為溶蝕作用,它指的是溶解過程有選擇性,礦物中殘留下來的未溶組分成分有所變化,並形成與未溶礦物化學組成相近的新礦物,如長石在溶解過程中的高嶺石化。
4.4.3.1 溶解作用對儲層的改善作用
溶解作用是指流體對砂岩組分的直接溶解,未溶解的組分與被溶解的組分在成分上沒有變化,如碳酸鹽、沸石類礦物。碳酸鹽礦物早期析出膠結沉積物,強化砂岩顆粒的支撐能力,增強砂岩骨架顆粒的抗壓實作用能力,延緩壓實作用(見表4.6),隨著碳酸鹽礦物含量的增加,壓實作用減孔量減小;在成岩晚期,碳酸鹽礦物被溶解,形成次生孔隙,改善儲層。這種次生孔隙的發育機理對於深部儲層的改善最為有利。東營凹陷次生孔隙主要是溶解碳酸鹽礦物發育的次生孔隙。這種溶解作用發生的前提條件是要有充足的碳酸鹽礦物可以溶解,換言之,溶解作用主要發育於碳酸鹽膠結物和沸石類等易溶膠結物發育的盆地和地層中。
在鹹水盆地和鹽湖盆地中,碳酸鹽膠結物發育。例如東營凹陷經歷了淡水—鹹水的演化過程,為碳酸鹽礦物的早期沉澱提供了充足的物質,這些膠結物在深埋後溶蝕,形成良好的次生孔隙,改善了儲層。江漢盆地為鹽湖盆地,廣泛發育碳酸鹽膠結物和硫酸鹽膠結物等,碳酸鹽含量為10.5%~15.7%(表4.8)。
表4.8 江漢盆地王場油田儲層膠結物含量表
表4.1中顯示,准噶爾盆地中部區塊X-衍射碳酸鹽礦物平均含量中2區塊為2.6%,中3區塊為8.1%,中4區塊為3.9%;薄片中碳酸岩礦物含量分別為4%,5%,5%。總的來說,碳酸岩礦物含量低。從染色薄片中(圖版Ⅳ,Ⅴ)可以看到中部區塊碳酸鹽礦物晶體粗大,呈連晶方解石,判斷為晚期沉澱析出的碳酸鹽礦物。准噶爾盆地中部區塊深部儲層發育於淡水盆地,盆地內碳酸岩膠結物來源少。同時儲層為煤系儲層,流體從同生期到成岩晚期一直為酸性,不利於碳酸鹽礦物的沉澱;深埋成岩後,流體pH不斷升高,流體從酸性、弱酸性變為中性、鹼性,這時碳酸鹽礦物開始沉澱,堵塞孔隙,使儲層緻密。
4.4.3.2 溶蝕作用對儲層的影響
溶蝕作用是指岩石組分的不一致溶解,溶解過程有選擇性,礦物中殘留下來的未溶組分成分有所變化,並形成與未溶礦物化學組成相近的新礦物,如長石在溶解過程中還發生高嶺石化。
溶蝕長石、岩屑等的溶蝕作用對儲層物性的影響,一直存在爭議。一些學者認為在深層很難將溶蝕產物遷移帶離出溶蝕區域,因而大量的次生孔隙只能在淺埋藏時候產生,這時大量的孔隙水可以將溶蝕產物以溶蝕的方式遷移出砂岩,改善儲層。許多學者從礦物組成和地球化學方面研究深埋成岩期次生孔隙的發育機理。溶蝕產物必須被遷移出砂岩,才能產生次生孔隙,否則,形成的次生孔隙將被自生礦物沉澱充填而被平衡,這個過程只是孔隙的再分配,孔隙不會增加。只有溶蝕產物遷移出溶蝕區域,孔隙才會增大,孔隙度才會提高。
准噶爾盆地中部侏羅系特低滲砂岩油藏成藏機理
准噶爾盆地中部侏羅系特低滲砂岩油藏成藏機理
式(4.6)和式(4.7)中,斜長石與高嶺石的分子量相近,An30斜長石的分子量為256.8,An40斜長石的分子量為268.4,高嶺石的分子量為256。因此沉澱高嶺石與溶蝕長石顆粒間的體積關系與它們密度大小有關。斜長石的密度為2.61~2.76g/cm3。對於上述長石來說,取2.62g/cm3和2.65g/cm3;高嶺石的密度一般為1.7g/cm3,隨晶間孔隙的增加其密度減小。通過計算可知,1cm3斜長石(An30)溶解生成約1cm3的高嶺石;1cm3斜長石(An40)溶解生成多於1cm3的高嶺石。因此,如果長石的溶蝕產物沒有流失,沉澱高嶺石與溶蝕長石顆粒的體積近乎相等。在這種情況下,長石溶解對砂岩的有效孔隙沒有貢獻,盡管高嶺石中含大量晶間孔隙,但都是無效孔隙。
Wilkinson M.等研究發現,沉積相和礦物組成相似的數口井,位於超壓釋放點的井具有高的孔隙度,距離超壓釋放點較遠的井其孔隙度並沒有出現異常,其孔隙度比位於超壓釋放點的井的孔隙度低11%左右。這是因為超壓釋放點的斷裂或者水力破裂周期性開啟,流體發生穿層的幕式運移,將溶蝕產物向上遷移出溶蝕區,從而改善儲層的緣故。
從表4.9中可以看出,22/30a-1井平均孔隙度高出相同埋深、埋深較淺和埋深較深的儲層。而且高出大約10%。與其相鄰的23/27-6井比其埋藏淺600m左右,其孔隙度為21.6%,所以,22/30a-1井孔隙度為異常高值。表4.10顯示,22/30a-1井與23/27-6井在石英、岩屑、膠結物含量等是相近的,只是鹼性長石含量22/30 a-1井(8.4%)明顯低於23/27-6井(23.0%),鑄體薄片和SEM照片也顯示22/30a-1井中長石溶蝕的現象;超壓發育歷史數值模擬結果顯示,22/30a-1井的超壓隨地質時間呈鋸齒狀,超壓的發育經歷了增高—降低的數次過程;而23/27-6井超壓隨地質時間呈不斷增高的趨勢,沒有呈現出增高—降低的反復過程(圖4.10,4.41)。
表4.9 孔隙度一覽表
表4.10 砂岩組成數據表
上述數據顯示,22/30a-1井孔隙度異常增高,是因為其超壓的發育引起流體穿層運移,以幕式排放的形式進入上覆儲層,這些幕式排放的流體將長石的溶蝕產物遷移帶離出溶蝕區域,從而改善儲層;另一方面,將溶蝕產物帶離出溶蝕區域,促進了溶蝕作用的進行,因而,盡管23/27-6井也發現長石等的溶蝕,但是其溶蝕程度和規模不如22/30a-1井,其長石含量減少的並不多,況且其溶蝕產物沒有被遷移出溶蝕區域,這就是23/27-6井孔隙度並沒有異常增高的原因。從區域上看,22/30a-1井位於區域性超壓的釋放點,這也與超壓的數值模擬結果相符,這從側面說明上述結論是正確性。
准噶爾盆地深層儲層以煤系儲層為主,有機酸豐富,溶蝕能力強,長石和岩屑多遭受溶蝕,准噶爾盆地中部區塊雖然也發育超壓,但是為晚期超壓,超壓發育時儲層已經緻密,在這樣的條件下,儲層中的流體是比較有限的。有限的流體其溶蝕能力也有限,即使發生流體的幕式排放,其遷移的溶蝕產物也是比較有限的,對儲層的改善不大。中部4區塊董1井各種數據顯示,頭屯河組中的油氣藏為傳遞性超壓油氣藏,即在其下部儲層中的流體曾經發生過幕式排放的地質過程,然而,從其物性上看,其孔隙度並沒有太大的改善。因此,可以說,這種溶蝕作用對儲層的改善意義不大,即使如北海22/30a-1井那樣,發育早期超壓,流體模式排放將溶蝕產物遷移帶離出溶蝕區域,改善儲層,那對儲層的改善也是非常局部。在研究區域,只有22/30a-1井孔隙度較高,其餘井的孔隙度與背景值基本一致就說明了這一點(表4.9)。
圖4.40 長石溶蝕圖片
A—長石溶蝕的鑄體薄片照片,線段比例尺為30μm;B—長石溶蝕的
SEM(Scanning Electronic Microscope,即掃描電鏡)照片,線段比例尺為10μm
圖4.41 22/30a-1井與23/27-6井超壓演化歷史圖
4.4.4 超壓保存儲層的機理
超壓對儲層孔隙度和滲透率的降低起一定程度的減緩作用。然而,不是所有的超壓都對儲層物性的改善起作用,早期超壓對儲層物性的改善較大,而晚期超壓對儲層物性的影響不大。早期超壓對儲層的影響主要體現在兩個方面:超壓抑制機械壓實作用和化學壓實作用,即壓溶作用;另一方面,超壓體系為相對封閉的體系,流體流動性差,抑制了成岩作用的進行。這兩個方面使深部儲層可以保存較好的孔隙度和滲透率。
鶯歌海盆地樂東30-1-1 A井埋藏深度超過5000m的砂岩仍保持點接觸,孔隙度可達20%。可見超壓對延緩機械壓實起著很大的作用。超壓抑制壓溶作用,減少膠結物的來源,抑制膠結作用,從而保存儲層孔隙度和滲透率。圖4.19顯示,強超壓體系中SiO2膠結物含量低於弱超壓體系中SiO2膠結物含量。這是因為壓溶作用是SiO2膠結物的一個重要來源,超壓抑制了壓溶作用,SiO2膠結受到抑制,導致超壓體系中膠結作用的減弱;另一方面,超壓強度不同,對壓溶作用的抑製程度也不同,強超壓對壓溶作用的抑制更為強烈,因而,強超壓系統中石英膠結物的含量低於低超壓系統的石英膠結物含量。
晚期超壓形成時,儲層已經經受強烈的壓實作用和膠結作用,儲層已經緻密,或者說,正是儲層的緻密才導致了晚期超壓的形成。因而,晚期超壓對儲層孔隙度和滲透率的保存意義不大。准噶爾盆地中部區塊雖然發育超壓,然而卻為晚期超壓。超壓對儲層孔隙度的保存機理不適用於准噶爾盆地中部區塊。
5、關於各種寶石的單詞
sacred pearl 神珠
sacred turquoise 神聖的綠松石
saffeiros 薩費洛斯
saffeironite(safronite) 黃水晶 同citrine
sagathai 薩加泰
sagda 薩格達
sagenite 金紅石發晶,金紅石
sagenitic quartz 金紅石發晶,金紅石英 同sagenite
sahlite(salite) 次透輝石
Saint Edward's Sapphire 聖,愛德華藍寶石
sakal 薩卡爾,琥珀
Salamanca topaz 薩拉曼卡黃寶 同Hinojosa topaz
salam stone 薩拉姆石,藍寶石
salis gem(salis gemma) 月光石
salt-water pearl 海水水珍珠
Samadiam pearl 薩馬丁珍珠
samarskite 鈮釔礦
Sancy 桑西
sandaserion 砂金石 同aventurine
sandastras 日光石,日長石
sandastros 砂金石
sander 研磨砂盤
sanderesos 綠色砂金石
sanding 中磨,砂磨
sand pearl 砂珠
sandstone opal 砂岩歐泊
sandy sard 砂斑肉紅玉髓
sangenon 桑奇濃 同opal
sanidine 透長石
saphir d'eau 水藍寶石
saponite 皂石
Sappir 胸甲第五石
sapphire 藍寶石
sapphire quartz 藍石英 亦稱sapphirine,siderite
sapphire spinel 藍寶石尖晶石
sapphirein 假藍寶石
sapphiros(sapphirus,pheiros) 青金石
saramoyd 沙拉梅德
sard 肉紅玉髓,紅玉髓,光玉髓
sard agate 紅玉髓瑪瑙
sarda 紅玉髓 同carnelian,sard
sardachate 紅玉髓 同sard ,carnelian agate
sarder 紅玉髓 同carnelian
sardium 著色光玉髓
sardius(sardion) 肉紅玉髓,胸甲寶石
sardoine 紅玉髓,紅縞瑪瑙 同sard,sardonyx
sardonychus 紅縞瑪瑙
sardonyx 紅縞瑪瑙,纏絲瑪瑙
sarin 著色玉髓
satelite 蛇紋石貓眼石 同serpentine cat*s eye
satin spar 纖維石膏,纖維方解石,纖維長石
saussurite 蝕變斜長岩,鈉黝 石岩
sautoir 蘇托爾
sawing 鋸,鋸開,切割,開片
saxon 橄欖石黃宕石 同chrysolite topaqz
Saxon chrysolite 薩克森橄欖石
Saxony diamond 薩宮森鑽石
scafe 磨盤
scapolite 方柱石
scarab 甲蟲,聖甲蟲
scenic agate 風景瑪瑙 同landscape agate
scepterz qurtx 王笏石英
scheelite 白鎢礦
Schettler emerald 賽特拉祖母綠
schield 盾型
schiller 勒光游彩
schiller chrysolite 游彩橄欖色寶石
schiller quartz 彩石英
schiller spar 絹石
Schmelze glass 西莫爾茲玻璃
schnide 藍蛋白石
schorl(shorl) 黑電氣石,黑碧璽,鐵電氣石
schorlamite(schorlomite) 鈦榴石
scientific brilliant 合成藍寶石
scientific emerald 合成祖母綠
scientific gem 人造寶石
scientific ruby 仿造紅寶石
scientific sapphire 仿造藍寶石
scientific topaz 人造黃寶石
scientillation 閃光
scissors cut 交叉型
scoop stone 勺子石
scorpion stone 子石
Scotch pebble 蘇格蘭小卵石
Scotch topaz or stone 蘇格蘭黃寶石
scythian 綠色藍寶石
sea foams 海泡石
Sea of light 光之海鑽石
sea stone 海石
seal cut 印章型
seal ring 印形戒指
seal sapphire 火色藍寶石
seam opal 紋帶蛋白石
seaweed agate 海草瑪瑙
second bye 二級黃鑽石
Second cape 二級開普鑽
seed pearl 芝麻珠
sehta 輝鈷礦
selenita 月長石,月光石
selenite 透石膏
selenites 冰長石 同alaria moonstone
semeline 榍石 同sphene
semi-bastard amber 半假琥珀,骨琥珀
semi-carneleon 半玉髓
semi-carnelian 半紅玉髓
semi-navette 半水雷型
semi-opal 半蛋白石
semi-precious stone 半寶石
semi-translucent 半透明
semi-transparent 半透明
semi-turquoise 半綠松石,半土耳其玉
senaille 碎鑽片
senites 蛋白石 同opal
sepiolite 海滄石
serpentine 蛇紋石
serpentine cat's eye 蛇紋石貓眼石
serpentine jade 蛇紋石玉 同bowenite
serpentine marble 蛇紋石大理石
Serra points 紫晶
Serra stone 賽拉石
setter 鑲嵌工
setting edge 包à,嵌à
Shah 沙赫鑽石
Shamir 沙米爾
shank 戒指腿
shank pearl 桃色珍珠
Sharks bay pearl 沙克灣珍珠
sharp 尖à鑽石
shattuckite 羥硅銅礦
Shebo(Shebho) 胸甲第八石
Sheffield plate 設菲爾德製品
shell agate 貝瑪瑙
shell cat's eye 貝貓眼石
shell cameo 貝殼浮雕
shell cut 貝殼型
shell marble 貝殼大理石
shell opal 貝蛋白石
shemist 紫晶
Shepherd's Stone Diamond 牧羊人鑽石
sheild 盾型
shimmer malachite 閃光孔雀石
Shoham 胸甲第十一石
shot bort 高硬圓粒金剛石
Shoushan stone 壽山石
Siam 濃紅寶石
Siam aquamarine 暹羅海藍寶石
Siam ruby 暹羅紅寶石
Siam sapphire 暹羅藍寶石
Siam zircon 暹羅鋯石
Siberian amethyste 西伯利亞紫晶
Siberian aquamarine 西伯利亞海藍寶石
Siberian diamond 西伯利亞鑽石
Siberian emerald 西伯利亞祖母綠
Siberian garnet 西伯利亞石榴石
Siberian jade 西伯利亞玉
Siberian lapis 西伯利亞青金石
Siberian ruby 西伯利亞紅寶石
Siberian topaz 西伯利亞黃寶石
Siberian tourmaline 西伯利亞碧
siberite 紅碧璽
Sicilian amber 西西里島琥珀
sick pearl 蒼白珠
siderite 藍石英
sideritis 鑽石
siegstein(siegstone) 勝利之石
Sierra Leone 獅子山
Sierra Leone Diamond 獅子山鑽石
signet ring 署名戒指
silex 石英,燧石
silica glass 硅玻璃
siliceous malachite 硅孔雀石
siliceous sinter 硅華
silicified wood 硅化木
silk 絲絹光澤
silimanite 硅線石,矽線石
silimanite cat's eye 硅線石貓眼石
silt pear 淤泥珍珠
silver 銀
Silver capes 銀色開普鑽 1cilver peak jade
silver stone 銀白石
Simav opal(Simav stone,Simon,Simao stone) 西馬夫歐泊,西馬夫石,西蒙,西冒石
simetite 高氧琥珀
simili 鉛玻璃寶石
simpl(single cabochon) 單弧面型
simulated pearl 仿造珍珠
simulated stone 仿造寶石
Sinal turquoise 西奈綠松石
single bevel cut 單斜面型
single cut brilliant 單多面型,一段多面型
single refraction 單折射
sinhalite 硼鎂鋁石
Sinkiang jade(Xinjang jade) 新疆玉
sinopal(sinople) 含í鐵石英,鐵石英
Sioux Falls jasper 蘇福爾斯碧石
Sirjiam 東方貴榴石
Siriam garnet 東方榴
six face 六面型
sixteen corner 十六à型
skeif 磨盤
skew facets 斜交面,交叉面
skief 磨盤
skill facets 技巧面,叄à面
skin 珍珠表層,珍珠皮
skinning 去皮珍珠
skystone 天外石,隕石
slav*s diamond 奴隸鑽石
slitting 切割,切開
slitting wheel 切割刀
Slocum glass 斯洛克姆玻璃
slugs 珍珠質塊
smaltite 砷鈷礦
smaragdi 祖母綠
smaragdi of Egypt 埃及祖母綠
smaragdi of Scythia 賽西亞祖母綠
smaragdine 祖母綠
smaragdite 綠閃石,à閃石,輝石形陽起石
smaragdolin 綠寶石玻璃
smithsonite 菱鋅礦
smoky opal 煙蛋白石
smoky quartz 煙水晶
smoky topaz 煙黃寶石,煙黃晶,煙黃玉
snail stone 蝸牛石
soapstone 皂石
Sobrisky opal 索伯萊斯基蛋白石
socondium 希臘葯用石
soda-jadeite 鈉質硬玉,鈉質翡翠
sodalite 方鈉石
solder 合金焊料
soldered emerald 結合祖母綠
soldering 焊錫
soldier's stone 士兵石
Solid gold í金,純金
Solis gemma 冰長石
solitaire 獨粒寶石戒指
Solomon's gem 所羅門寶石
Somondoco emerald 索蒙德科祖母綠
Soochow jade(Suzhou jade) 蘇州玉
Soude emerald 結合祖母綠
South african jade 南非玉
South African nephrite 南非軟玉
South African tourmaline 南非碧璽
South African turquoise 南非綠松石
South Sea pearl 南海珍珠
Southern Cross 南十字星
Southern Cross Diamond 南十字鑽石
Spanish citrine 西班牙黃水晶
Spanish emerald 西班祖母綠
Spanish jet 西班牙煤精
Spanish lazulite 西班牙天藍石
Spanish topaz 西班牙黃寶石
spar 晶石
sparklite 無色鋯石
specific gravity 比重
spectacle stone 透石膏
spectrolite 閃光石
specular hematite 鏡鐵礦
specular iron ore 鏡鐵礦
specularite 鏡鐵礦
speculum 水晶球
spessartine(spessartite) 錳鋁榴石
sphaerulite(spherulite) 珍珠岩
spalerite 閃鋅礦
sphene 榍石
sphragis(sphragides) 碧石
spiller amber 壓結琥珀
spinach jade 菠菜玉
spinel(spinelle) 尖晶石
spinel ruby 尖晶石紅寶石
spinel sapphire 尖晶石藍寶石
spinthere 綠榍石
splints 碎鑽石
split brilliant 簡化多面型
split facet 叄à面
split stone 碎鑽石
splitting 解理
SPM 白金代用品
spomene 鋰輝石
spomenite 鋰輝石
spotted stone 斑點鑽石
spread 跨度
spread brilliant 薄鑽石
square antique 圓à正方型
square cut 正方形琢型
square emerald cut 正方祖母綠型
St. Edward's Sapphire 聖愛德華藍寶石
St. Stephen's stone 聖斯特芬寶石
stagmalite 石千,鍾乳石
stained stone 著色寶石
stalactite 鍾乳石
stalagmite 石千
standard brilliant 完全多面型
stantienite 黑樹脂石
star 星彩,星光石
star agate 星瑪瑙
star almandine sapphire 紫紅色星彩藍寶石
star amethystine sapphire 紫晶色星彩藍寶石
star chrysoberyl 星彩金綠寶石
star cut 星型
star cut of Cairo 開羅星型
star doublet(star tripet) 星彩墊層寶石
star ekanite 星彩硅鈣鐵鈾釷礦
star facet 星形面
star garnet 星彩石榴石
star iolite 星光董青石
star malachite 星光孔雀石
Star of Africa 非洲之星
Star of Artaban 阿塔ü之星
Star of Diamond 鑽石之星
Star of Egypt Diamond 埃及鑽石之星
Star of Este 埃斯特之星
Star of India 印度之星
Star of Minas 米納斯之星
Star of South Africa 南非之星
star of the South 南方之星
star of the West 西方之星
star quartz 星彩水星,星彩石英
star Quartz doublet 星彩水晶墊層石
star ruby 星彩紅寶石
star sapphire 星彩藍寶石
star spinel 星彩尖晶石
star stone 星彩寶石
star topaz 星彩黃寶石
starilian 斯塔賴安
starlite 藍鋯石
starolite 星寶石
staurolite 十字石
stealite 空晶石
steatite 凍石
steinheilite 董青石
step cut 階梯型,盤型
step cut(octagon) 八à階梯型
step cut(cushion) 長à階梯型
Stephen*s stone 斯特芬石
sterling silver 純銀
Stewart 管家鑽
stewartite bort 磁性下等鑽
stibiotantalite 鉭銻礦,銻鉭礦
stick 磨桿
Stolberg diamond(Stollberger diamond) 斯托爾堡鑽石
strahlite 陽起石
straits stone 海峽石
strass 光彩鉛玻璃
strawberry pearl 草莓珍珠
streak 條痕
stream tin 砂錫,水錫
striped jasper 縞碧石
strongly spotted 多斑點鑽石
strontium titanate 鈦酸鍶
structure bort 構造圓粒鑽,工業級金剛石
Stuart Sapphire 斯圖亞特藍寶石
Styrian jade 施蒂里亞玉
styrene 苯乙烯類塑料
subadamantine 半金剛光澤
substitute 高級仿造品
subtranslucent 半透明
subtransparent 半透明
succin 琥珀
succinicacid 黃琥珀
succinite 琥珀
succinite garnet 淡黃色石榴石
succinum 琥珀
Sudaifee pearl 斯泰菲珍珠
Sudra 蘇德拉
sugar stone 糖塊石
sulphur diamond 硫黃鑽石
Sultan Baber Diamond 蘇丹。巴卑爾鑽
Sulu pearl 蘇祿珍珠
Sun God opal 太陽神歐泊
sun opal 日歐泊
sunstone 日長石
Suriam garnet 紫色石榴石
Swedish amber 瑞曲琥珀
sweet water pearl 淡水珍珠
swindled stone 騙財寶石
Swiss cut 瑞士型
Swiss jade 瑞士玉
Swiss lapis 瑞士青金石
syenite 正長岩
syenites 石榴石
synthetic diamond 人造鑽石
synthetic emerald 合成祖母綠,人造祖母綠
synthetic stone 合成寶石,人造寶石
Synthetic turquoise 合成綠松石
syntholite 藍寶石變石
Syrian(syriam garnet) 紫色石榴石
Syrian ruby 印度紅寶石
szaskaite 菱鋅礦