鄂尔多斯盆地盒8段致密砂岩储层溶蚀模拟实验
发布时间：2021-06-25 08:51
鄂尔多斯盆地二叠系石盒子组盒8段致密砂岩储层发生过强烈溶蚀改造,形成了广泛的次生孔隙。但是地质条件下砂岩内长石矿物、方解石胶结物的溶蚀过程及储层效应还有待深入研究。采用封闭体系下的温压共控岩溶模拟方法,结合电感耦合等离子体发射光谱仪、X-射线衍射仪、偏光显微镜和扫描电镜等测试分析,对盒8段致密储层砂岩开展不同温压条件下,含钙岩屑砂岩和长石质岩屑砂岩在乙酸溶液中溶蚀规律研究。实验结果显示:温度升高使长石溶蚀速度增快、溶蚀量增加,但是Al3+迁移量先增大再减小,所以深层砂岩中Al3+很难被迁移出来;方解石溶蚀速率远快于长石,对储层次生孔隙贡献更大;温度升高方解石溶蚀量先增大再减小,压力会抑制方解石溶蚀并且比温度的影响更大。盒8段砂岩三叠纪晚期至白垩纪早期方解石和长石发生了溶蚀作用,这是次生孔隙生成的主要时期,随后砂岩继续深埋时,温度压力升高使方解石发生沉淀;白垩纪中期以后储层抬升使温度、压力不断降低,部分方解石会发生溶蚀。
【文章来源】：天然气地球科学. 2020,31(09)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
盒8段砂岩岩溶模拟前后的矿物与孔隙特征
笔者曾尝试通过砂岩模拟反应先后的孔隙度测试来研究孔体积变化，但是砂岩在封闭条件下的总溶孔体积相对较小，并未获得成功。由于K+、Na+存在于长石铝硅酸盐矿物硅氧四面体构成的环间空隙中，经溶蚀后K+、Na+很容易释放出来，反应后溶液中Ca2+、K+、Na+的物质的量基本代表了对应被溶蚀矿物的物质的量，因此利用公式：V矿物=C离子V反应液M矿物/M离子/ρ矿物（其中，V矿物为被溶蚀矿物体积；C离子为反应液中的离子浓度；V反应液为反应液体积；M矿物为矿物的摩尔质量；M离子为该离子的摩尔质量；ρ矿物是矿物的密度）。将岩溶模拟反应液中所析出的Ca2+、K+、Na+浓度及液量（含钙岩屑砂岩收集到的反应后液量为15 m L、长石质岩屑砂岩收集到的反应后液量为16.4 m L）代入上述公式，反演计算方解石、钾长石和钠长石的溶蚀体积，表征砂岩每个温压点的增孔体积，其所占初始砂岩样品孔体积的百分比为增孔率（图3）。但也存在一些问题，长石溶蚀后会有部分高岭石沉淀生成，生成的高岭石体积并未计算在内，但实验中长石溶蚀量较方解石少，并不会对计算结果产生很大影响。相同浓度乙酸条件下，含钙岩屑砂岩的孔隙体积增加效果最好，孔体积平均增加量为0.063 cm3，平均增孔率为1.2%，而长石质岩屑砂岩的孔体积平均增加量为0.05 cm3，平均增孔率为0.8%。可见虽然长石类矿物溶蚀也产生较大的孔体积，但是由于方解石反应速度快，首先短时间消耗大量氢离子，所以其大量溶蚀对砂岩孔隙贡献很大。随着温度压力逐渐增大，含钙岩屑砂岩的溶蚀孔隙增加量略微减少，而长石质岩屑砂岩迅速降低。图3 不同温度压力条件下溶蚀孔隙增加量
不同温度压力条件下溶蚀孔隙增加量
【参考文献】：
期刊论文
[1]乙酸溶蚀方解石的影响因素及特征分析[J]. 邢俊涛,李美蓉,远光辉,胡亚鹏,安波. 科学技术与工程. 2018(12)
[2]热异常酸洗作用与鄂尔多斯盆地上古生界长石消失事件[J]. 魏新善,肖红平,刘锐娥,康锐,南珺祥,郝爱胜. 地质学报. 2017(09)
[3]致密砂岩储层埋藏-成岩-油气充注演化过程与孔隙演化定量分析——以鄂尔多斯盆地东部上古生界盒8段天然气储层为例[J]. 李杪,侯云东,罗静兰,陈娟萍,罗晓容,贾亚妮. 石油与天然气地质. 2016(06)
[4]碳酸盐岩溶蚀规律与孔隙演化实验研究[J]. 佘敏,寿建峰,沈安江,潘立银,胡安平,胡圆圆. 石油勘探与开发. 2016(04)
[5]砂岩储层中长石的异常分布及成因——以鄂尔多斯盆地二叠系石盒子组8段为例[J]. 刘锐娥,吴浩,魏新善,肖红平,张春林. 中国矿业大学学报. 2017(01)
[6]从表生到深埋藏环境下有机酸对碳酸盐岩溶蚀的实验模拟[J]. 佘敏,寿建峰,沈安江,朱吟,郑兴平. 地球化学. 2014(03)
[7]论碎屑岩储层成岩过程中有机酸的溶蚀增孔能力[J]. 远光辉,操应长,杨田,王艳忠,李晓艳,葸克来,贾珍臻. 地学前缘. 2013(05)
[8]酒东坳陷下白垩统砂岩中碳酸盐胶结物特征与储层物性[J]. 吕成福,李小燕,陈国俊,鲁新川,杜贵超,李超,李伟,陈吉. 沉积学报. 2011(06)
[9]不同类型鲕粒灰岩储集层溶解动力学特征[J]. 王炜,黄康俊,鲍征宇,钱一雄. 石油勘探与开发. 2011(04)
[10]鄂尔多斯盆地上古生界煤成气低孔渗储集层次生孔隙形成机理——乙酸溶液对钙长石、铁镁暗色矿物溶蚀的模拟实验[J]. 张文正,杨华,解丽琴,黄思静,杨奕华. 石油勘探与开发. 2009(03)
博士论文
[1]成岩过程中长石和碳酸盐矿物溶蚀机理及其物性响应[D]. 远光辉.中国石油大学(华东) 2015
本文编号：3248906
【文章来源】：天然气地球科学. 2020,31(09)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
盒8段砂岩岩溶模拟前后的矿物与孔隙特征
笔者曾尝试通过砂岩模拟反应先后的孔隙度测试来研究孔体积变化，但是砂岩在封闭条件下的总溶孔体积相对较小，并未获得成功。由于K+、Na+存在于长石铝硅酸盐矿物硅氧四面体构成的环间空隙中，经溶蚀后K+、Na+很容易释放出来，反应后溶液中Ca2+、K+、Na+的物质的量基本代表了对应被溶蚀矿物的物质的量，因此利用公式：V矿物=C离子V反应液M矿物/M离子/ρ矿物（其中，V矿物为被溶蚀矿物体积；C离子为反应液中的离子浓度；V反应液为反应液体积；M矿物为矿物的摩尔质量；M离子为该离子的摩尔质量；ρ矿物是矿物的密度）。将岩溶模拟反应液中所析出的Ca2+、K+、Na+浓度及液量（含钙岩屑砂岩收集到的反应后液量为15 m L、长石质岩屑砂岩收集到的反应后液量为16.4 m L）代入上述公式，反演计算方解石、钾长石和钠长石的溶蚀体积，表征砂岩每个温压点的增孔体积，其所占初始砂岩样品孔体积的百分比为增孔率（图3）。但也存在一些问题，长石溶蚀后会有部分高岭石沉淀生成，生成的高岭石体积并未计算在内，但实验中长石溶蚀量较方解石少，并不会对计算结果产生很大影响。相同浓度乙酸条件下，含钙岩屑砂岩的孔隙体积增加效果最好，孔体积平均增加量为0.063 cm3，平均增孔率为1.2%，而长石质岩屑砂岩的孔体积平均增加量为0.05 cm3，平均增孔率为0.8%。可见虽然长石类矿物溶蚀也产生较大的孔体积，但是由于方解石反应速度快，首先短时间消耗大量氢离子，所以其大量溶蚀对砂岩孔隙贡献很大。随着温度压力逐渐增大，含钙岩屑砂岩的溶蚀孔隙增加量略微减少，而长石质岩屑砂岩迅速降低。图3 不同温度压力条件下溶蚀孔隙增加量
不同温度压力条件下溶蚀孔隙增加量
【参考文献】：
期刊论文
[1]乙酸溶蚀方解石的影响因素及特征分析[J]. 邢俊涛,李美蓉,远光辉,胡亚鹏,安波. 科学技术与工程. 2018(12)
[2]热异常酸洗作用与鄂尔多斯盆地上古生界长石消失事件[J]. 魏新善,肖红平,刘锐娥,康锐,南珺祥,郝爱胜. 地质学报. 2017(09)
[3]致密砂岩储层埋藏-成岩-油气充注演化过程与孔隙演化定量分析——以鄂尔多斯盆地东部上古生界盒8段天然气储层为例[J]. 李杪,侯云东,罗静兰,陈娟萍,罗晓容,贾亚妮. 石油与天然气地质. 2016(06)
[4]碳酸盐岩溶蚀规律与孔隙演化实验研究[J]. 佘敏,寿建峰,沈安江,潘立银,胡安平,胡圆圆. 石油勘探与开发. 2016(04)
[5]砂岩储层中长石的异常分布及成因——以鄂尔多斯盆地二叠系石盒子组8段为例[J]. 刘锐娥,吴浩,魏新善,肖红平,张春林. 中国矿业大学学报. 2017(01)
[6]从表生到深埋藏环境下有机酸对碳酸盐岩溶蚀的实验模拟[J]. 佘敏,寿建峰,沈安江,朱吟,郑兴平. 地球化学. 2014(03)
[7]论碎屑岩储层成岩过程中有机酸的溶蚀增孔能力[J]. 远光辉,操应长,杨田,王艳忠,李晓艳,葸克来,贾珍臻. 地学前缘. 2013(05)
[8]酒东坳陷下白垩统砂岩中碳酸盐胶结物特征与储层物性[J]. 吕成福,李小燕,陈国俊,鲁新川,杜贵超,李超,李伟,陈吉. 沉积学报. 2011(06)
[9]不同类型鲕粒灰岩储集层溶解动力学特征[J]. 王炜,黄康俊,鲍征宇,钱一雄. 石油勘探与开发. 2011(04)
[10]鄂尔多斯盆地上古生界煤成气低孔渗储集层次生孔隙形成机理——乙酸溶液对钙长石、铁镁暗色矿物溶蚀的模拟实验[J]. 张文正,杨华,解丽琴,黄思静,杨奕华. 石油勘探与开发. 2009(03)
博士论文
[1]成岩过程中长石和碳酸盐矿物溶蚀机理及其物性响应[D]. 远光辉.中国石油大学(华东) 2015
本文编号：3248906
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