碳酸盐岩埋藏溶蚀研究进展

流体活动对储层的影响包括建设性作用和破坏性作用。近地表岩溶形成的溶洞和裂缝型碳酸盐岩已经是公认的有效储集层,而埋藏成岩阶段的流体活动对碳酸盐岩储集层次生溶蚀空间的贡献大小以及规模问题,学术界仍存在2种不同认识。在调研国内外文献资料的基础上,文中综述了埋藏成岩阶段溶蚀性流体类型,总结了埋藏溶蚀作用的岩相学和地球化学标志,评述了2种观点和主控因素,强调了碳酸盐岩埋藏溶蚀作用的地区差异性和对先存疏导体系的依赖性,并完善了碳酸盐岩埋藏岩溶模式。建议从寻找区域埋藏溶蚀演化的主控因素入手,同时考虑埋藏成岩阶段流体对储集层的溶蚀作用和阻塞作用。指出埋藏溶蚀定量计算是碳酸盐岩埋藏溶蚀次生孔隙领域亟待解决的问题。     

塔中西北部奥陶系碳酸盐岩埋藏溶蚀作用

对塔中西北部奥陶系碳酸盐岩埋藏溶蚀发育的地质背景、充填矿物(岩石)学-地球化学特征进行了研究,埋藏溶蚀作用在碳酸盐岩储层发育中有重要作用。塔中西北部多期次构造活动和中-晚二叠世为主的岩浆—热液活动是埋藏溶蚀产生的基本条件;深埋或热液作用是以黄铁矿、绿泥石、石英、铁方解石、萤石等标型矿物和具有能发出明亮桔黄色光的富锰贫铁方解石胶结物、生长环带、铁白云石溶蚀等特征。方解石充填物中富含铁、锰、镁、锶等元素,δ¹⁸O_PDB平均值为-6.6‰ ,δ¹³C_PDB平均值为-2.0‰;流体包裹体均一温度为115~130℃和170~210℃,盐度为5%~7%/、8%~9%和12%~13% ,反映了埋藏成岩作用中有深部流体或循环流体参与。     

含泥碳酸盐岩埋藏条件下溶蚀作用的实验模拟

通过实验模拟埋藏条件下含泥碳酸盐岩的溶蚀过程,分析了粘土矿物的富集程度和赋存状态。实验结果显示,随着压力和温度的增加,粘土矿物含量是一个先增加后降低的过程,在80~160℃时达到极值。而粘土矿物的赋存状态从主要分布于裂缝中到包裹状再到残余于裂缝之中。溶蚀率大致随着温度和压力的增加而增加,实验中在160℃、48MPa条件下获得了最高的溶蚀率。碳酸盐岩泥质含量的差异对溶蚀率影响并不是十分明显,粘土矿物的赋存状态似乎更为重要。随着溶蚀作用的继续,粘土矿物对溶蚀作用有一定的影响,在80~120℃时,粘土矿物减缓了溶蚀率增加的速度,但是温压继续增加时,这种影响又有所减弱。     

碳酸盐岩溶蚀窗的形成及地质意义

设计了温度压力同时变化的溶蚀模拟实验,得到了一组近似箱状曲线的溶蚀率变化曲线。溶蚀作用在开始阶段随温度、压力的上升,溶蚀率上升,在60～120℃（13～31MPa）形成一个高峰箱顶。该曲线表明,在一定深度（溶蚀窗）范围内,CO₂对碳酸盐岩的溶蚀能力保持在较高的水平。而当深度进一步增加时,溶蚀能力急剧下降,当埋深相当于4 000 m左右时,溶蚀能力达到最低,此时的溶蚀能力仅比常温下略高一些。该溶蚀试验结果对于深埋溶蚀作用的理解及有利储层的预测有着重要的意义。     

埋藏成岩环境碳酸盐岩溶蚀作用模拟实验研究

在压力不变、不同温度条件下,分别以CO₂、乙酸和H₂S溶液为介质,对各类碳酸盐岩的溶蚀表明,总体上灰岩最易溶,白云岩最难溶,过渡岩类处于两者之间,反映了方解石比白云石易溶的特征.在温度不变,不同压力条件下,乙酸溶液对各类碳酸盐岩的溶蚀表明,在0.2~30 MPa压力条件下,灰岩比白云岩易溶,但在50MPa压力条件下各类样品溶蚀强度明显增加,增强幅度以白云岩类最大,灰岩最小,云质灰岩介于两者之间.结合前人实验结果推测,压力继续增加时,白云岩溶蚀强度可能超过灰岩.而在相同温压条件下,以CO₂溶液为介质,不同粒径的微晶灰岩样品的溶蚀表明,小粒径样品溶蚀率是大粒径样品的1.49倍,说明溶蚀作用强弱除了取决于矿物成分外,流体与矿物接触的比表面积大小是至关重要的因素.     

塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩埋藏溶蚀特征

塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩发育多种形式的岩溶作用,其中深部及热液埋藏溶蚀是形成有利储层的重要机制之一。钻井岩心、录井等分析化验资料以及宏观地质背景分析表明,塔中地区奥陶系碳酸盐岩主要发育4期埋藏溶蚀,Ⅰ,Ⅱ期溶蚀孔洞基本已被充填,Ⅲ期残留孔隙和Ⅳ期溶蚀孔洞为现今储层的有效储集空间。埋藏溶蚀作用发生的流体介质主要为有机质演化过程中形成的有机酸和二氧化碳,硫化氢可能对晚期储层形成有较大贡献。通过分析前人研究成果,认为岩浆期后热液溶蚀对本区奥陶系储层的改造作用有效,具体的影响和评价还有待进一步深入研究。     

塔中地区奥陶系碳酸盐岩深部埋藏溶蚀作用研究

以岩心和岩石薄片观察为基础,对塔中地区埋藏溶蚀作用的类型、发育特征,成因机理及其对储层形成的影响进行了分析.综合研究表明,塔中地区奥陶系碳酸盐岩发育多期次、不同规模的埋藏岩溶作用,主要包括有机酸溶蚀作用和热液溶蚀作用等.其中有机酸溶蚀作用主要以组构的非选择性溶蚀作用为特征,并且其形成的溶孔多被烃类充填,有机酸溶蚀作用构成了该区深部的第一高孔隙带.热液溶蚀作用以选择性溶蚀为特征,多沿断裂、裂缝等分布,发育有萤石、绿泥石、闪锌矿、高温石英、重晶石等热液矿物,热液流体多来自地壳深部,与深部岩浆活动有关,热液溶蚀作用形成了该区第二高孔隙带.     

基于溶蚀模拟实验的碳酸盐岩埋藏溶蚀孔洞预测方法 ——以四川盆地龙王庙组储层为例

针对碳酸盐岩埋藏溶蚀孔洞预测的难题,以四川盆地龙王庙组白云岩储层为解剖对象,通过地层条件下的溶蚀模拟实验揭示碳酸盐岩埋藏溶蚀孔洞发育的主控因素和分布规律,为埋藏溶蚀孔洞预测提供理论依据.实验结果表明,岩石物性、酸性流体浓度和温度主控埋藏溶蚀孔洞的发育,地质界面(暴露面、层序界面、不整合面和断裂系统)和高孔渗层主控埋藏溶...     

塔河油田奥陶系灰岩埋藏溶蚀作用特征

塔河油田奥陶系一间房组灰岩具有典型的埋藏溶蚀特征,埋藏溶蚀形成的次生溶蚀孔隙是塔河油田南部斜坡地区重要的油气储集空间。根据溶蚀孔的形态和溶蚀流体的来源,将埋藏溶蚀作用进一步划分为自源溶蚀作用和他源溶蚀作用两种类型。自源溶蚀作用的溶蚀流体来自灰岩内部,其侵蚀性成分为灰岩本身所含的有机质热成熟作用所释放出来的有机酸、CO₂、H₂S等酸性物质。由于灰岩自身所含的有机质数量少,生成的酸性物质也非常有限,所以自源溶蚀作用非常弱,只能在有机质所在位置溶蚀产生一些微小的、近圆形的、彼此孤立的溶蚀孔,是一种原位的溶蚀作用。他源溶蚀作用的溶蚀流体来自灰岩之外的烃源岩,其侵蚀性成分为烃源岩中的有机质所产生的有机酸、CO₂、H₂S等酸性物质。这些物质随含油气流体沿着断裂、裂缝、不整合面、缝合线等通道运移而来。他源溶蚀作用形成相对较大的溶蚀孔隙,且孔隙之间连通性好。最后给出了这两种埋藏溶蚀作用的发育模式。     

川东北地区飞仙关组储层中的埋藏溶蚀作用

根据沉积特征、孔隙类型及孔隙充填物的地球化学特征认识到川东北地区飞仙关组储层中有2期埋藏溶蚀作用：第一期埋藏溶蚀作用与上二叠统海槽相烃源岩成熟产生的有机酸有关；第二期埋藏溶蚀作用与热化学硫酸盐还原反应产生的H₂S有关。两期埋藏溶蚀作用主要发生在台地边缘鲕粒滩相中，台地内泻湖及点滩相中溶蚀作用则相对较弱。分析认为：台地边缘成为天然气勘探的有利地区，台地内为欠有利地区。     

塔中南部坡折带良里塔格组碳酸盐岩溶蚀作用

塔中南部坡折带中2 井良里塔格组岩石组构、阴极发光与扫描电镜及能谱资料的研究表明,岩心残留的孔洞,孔洞中充填的粗大方解石或白云石为碳酸盐矿物溶解再沉淀的产物。良里塔格组底部颗粒灰岩及其晶洞方解石比同期海水Sr 同位素比值偏低,反映了埋藏过程中孔隙流体的低⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 比值;顶部颗粒灰岩及其晶洞充填的方解石的Sr 同位素则比同期海水Sr 同位素比值偏高,主要是由于埋藏条件下陆源碎屑(如长石)的溶解所致。晚期充填的方解石脉及溶孔充填方解石的两相盐水包裹体均一温度与盐度分布进一步表明有埋藏胶结与溶解作用。     

碳酸二甲酯和醋酸苯酯合成碳酸二苯酯热力学分析

采用Benson基团贡献法,对碳酸二甲酯和醋酸苯酯合成碳酸二苯酯反应体系进行了反应焓变、反应熵变、吉布斯自由能变及平衡常数的计算。结果表明该反应体系较为复杂,为了提高碳酸二苯酯收率,需要深入研究反应工艺过程和开发高效新型催化剂。     

三油酸甘油酯酯交换制取脂肪酸甲酯和碳酸甘油酯的热力学分析

采用Aspen Plus模拟软件和Benson基团贡献法对大豆油中的三油酸甘油酯和碳酸二甲酯进行酯交换制取碳酸二甘油酯和碳酸二甘油酯水解制取碳酸甘油酯的两个反应过程进行了热力学计算,给出了298.15~1 000 K的反应焓变、反应熵变、反应吉布斯自由能变及平衡常数。第一反应过程包括4步反应,计算数据显示,在第一反应过程中,生成碳酸二甘油酯的反应为整个反应过程的控制步骤,该反应在400 K时才可自发进行。由此推断,三油酸甘油酯与碳酸二甲酯的酯交换反应应在400K以上进行。碳酸二甘油酯水解生成碳酸甘油酯的第二反应过程为放热反应,低温有利于平衡转化率的提高。     

尿素和甲醇制备碳酸二甲酯的热力学分析

用Benson基团贡献法计算了碳酸二甲酯(液态)、氨基甲酸甲酯(液态)和尿素(液态)的热力学数据ΔН0f、ΔG0f和热容ΔCp。对尿素和甲醇制备碳酸二甲酯的过程进行了热力学分析,计算了醇解反应的平衡常数,为尿素和甲醇制备碳酸二甲酯过程的设计和催化剂的研究提供了热力学依据。     

由二甲醚合成碳酸二甲酯的热力学分析

用Benson基团贡献法计算了碳酸二甲酯(DMC)的标准摩尔生成焓ΔfH0m、标准摩尔生成吉布斯自由能ΔfGθm和压摩尔热容Cp,m。计算了不同温度和压力条件下二甲醚(DME)氧化羰化合成DMC及DME与CO2反应合成DMC的焓ΔrHm、吉布斯自由能变ΔrGm和平衡常数lnKθ。计算结果表明:在300～1000K的温度及0.1～30MPa的压力条件下,DME氧化羰化合成DMC是热力学上可自发进行的反应,而由DME和CO2合成DMC是非自发进行的,需要通过耦合等方来改变反应途径(或重构反应体系),该反应才有可能进行。为由DME合成DMC的反应途径设计和催化剂的探索研究提了热力学依据。     

羌塘盆地侏罗系碳酸盐岩储集层特征

在野外露头资料研究的基础上,运用岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜、常规物性、毛细管压力曲线等手段,对羌塘盆地侏罗系碳酸盐岩储集层的岩石学、孔渗性及孔隙结构等特征作了详细研究。岩石类型主要为颗粒灰岩,包括内碎屑灰岩、鲕粒灰岩和生屑灰岩。储集空间包括孔隙和裂缝两种,孔隙主要为次生溶孔,裂缝为构造缝和溶蚀缝。孔隙的微观结构较差,基本上属于低孔低渗致密储集层。强烈的机械压实作用、胶结作用是导致储集层孔隙结构变差的主要因素,后期的溶解作用对储集层物性有一定的改善。构造作用使得岩石中裂隙发育,提高了岩石孔渗性,极大地改善了岩石的储集性能。     

岩溶缝洞型碳酸盐岩储集层的非均质性

岩溶缝洞储集层具有强烈的非均质性,充分认识此类储集层非均质性的发育情况对于油藏的有效开发至关重要。通过对岩溶缝洞储集层所特有的纵、横向非均质结构特征分析,对影响和控制岩溶缝洞储集层非均质性的主导因素进行了研究,并对其特有的孔渗结构特征和孔渗关系进行了探讨。对可能适合表征此类储集层非均质性的若干技术进行了评价。     

歧口凹陷西南缘湖相碳酸盐岩油气聚集规律浅析

歧口凹陷西南缘湖相碳酸盐岩在古近系沙河街组沙一段下部广泛分布,综合分析认为具备优越的成藏条件,生储盖层空间配置关系良好,沙一段下部分布稳定的油页岩、暗色泥岩与碳酸盐岩储层交互沉积,既是生油层,也是良好区域盖层,有利于碳酸盐岩储层大面积成藏,具有一定的勘探潜力。目前勘探发现的油气主要集中在断裂发育带和褶皱变形区,证明油气成藏与储层岩性和裂缝发育程度密切相关,油藏类型多为构造—岩性油藏。指出下步应在加强工程工艺攻关的基础上,重点围绕断裂发育区、白云岩和砂岩的过渡区域开展勘探工作,在断裂不发育地区,应重点开展碳酸盐岩储层的裂缝平面预测工作。     

缝洞型碳酸盐岩储集层建模与应用

三维储集层建模技术虽然已经考虑了地质体的空间结构%但往往还不尽人意’ 因此提出在建模中对三维地震波形体进行地震重采样%并对孔洞内的油水空间分布%采取了体约束建立三维地质相模型’ 模型三维再现了塔河油田8区未充填溶洞的几何形态%为此类油藏的勘探及开发部署等提供有力依据’     

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本文描述了碳酸盐岩的多种成岩作用的测井信息特征,指出运用测井信息分析与油气关系密切的成岩作用,有助于研究碳酸盐岩储层的非均质性、认识溶蚀空间的发育分布规律、识别假渗透层、确定储层类型、寻找有效裂缝、分析地下构造应力场及地下水活动。