岩屑长石砂岩与CO2流体在水热条件下的相互作用

选用水+ CO2+砂岩体系于高压釜中在不同温度下(100℃,150℃,200℃)进行反应,运用偏光显微镜、扫面电镜观察、X射线衍射分析和紫外分光光度计等技术手段来研究CO2流体活动对储层物性的改造.结果表明储层砂岩在CO2流体作用下,发生溶蚀溶解形成次生孔隙,溶蚀主要发生在低能位和晶格缺陷位置.同时生成了次生沉淀物,包括水铝矿和粘土矿物,其中水铝矿不稳定.这一研究对火山岩侵入区碎屑岩储层评价和二氧化碳地质储存的数值模拟研究具有重要意义.     

东营凹陷民丰洼陷深部天然气储层酸性溶蚀作用的流体包裹体证据

通过对东营凹陷民丰洼陷深部天然气储层岩芯描述、薄片观察、流体包裹体显微观察和拉曼光谱分析,讨论了民丰洼陷深部天然气储层的酸性溶蚀类型,描述了流体包裹体的岩相学特征和成分。实验分析表明,酸性溶蚀作用是东营凹陷民丰洼陷深部天然气储层次生孔隙形成的重要机制之一,碳酸盐、长石和岩屑的溶蚀现象较明显,石英溶蚀主要发生在颗粒边缘。储层包裹体成分分析结果显示,包裹体中CO2的含量与储层物孔隙度和渗透率呈正相关性,与储层碳酸盐含量呈负相关性。包裹体中烃类流体与CO2流体共存,证实天然气成藏过程中存在酸性流体。CO2对碳酸盐等胶结物的溶蚀作用使得储层次生孔隙发育,促进了民丰洼陷的天然气成藏。同时,包裹体中的不饱和烃类物质为民丰洼陷热解成因天然气成因给出了直接证据。本次研究为东营凹陷民丰洼陷深部储层的酸性溶蚀作用给出了证据,研究结果暗示酸性溶蚀作用形成的次生孔隙发育带在未来东部深层勘探中应当受到重视。     

富CO_2流体与砂岩储层水-岩反应实验研究与应用:以黄桥油气藏龙潭组砂岩为例

黄桥油气田是CO_2和油气共存的一个特殊油气田,不同井的原油和CO_2产量差异很大,且与之相关的储层差异也非常明显,富CO_2流体对储层的改造作用十分显著。基于以上背景,通过密闭容器中CO_2-地层水-砂岩体系相互作用实验,模拟地层埋深介于1500~4000 m的环境条件下(温度:60~120℃、压力:10~40 MPa),富CO_2流体对砂岩储层的溶蚀作用。实验结果表明:富CO_2流体对砂岩具有显著的溶蚀作用,溶蚀矿物主要是碳酸盐矿物,72 h即可达到平衡,平衡后的溶液中Ca离子浓度比其他离子高出两个数量级。碳酸盐矿物溶解强度与温度负相关,与压力正相关。综合来看,压力是决定性元素,它控制着CO_2在溶液中的溶解度,特别是在较高温度下,压力的溶蚀效应更为显著。长石类矿物也发生一定的溶蚀现象,但是很微弱(本次实验中尚未达到平衡)。结合该区地质背景,认为CO_2主要来自深部(幔源),受深大断裂控制,沿着断裂进入龙潭组砂岩储层,其上被巨厚的细粒碎屑岩覆盖,构成了相对封闭的高温高压流体作用系统,靠近断裂带部位,流体作用强,储层溶蚀改造显著,次生孔隙发育(如溪3井),离开断裂的部位,流体作用减弱,储层发育较差(如溪2井)。因此,断裂控制下的富CO_2流体作用模式,是控制龙潭组砂岩储集性能的主要机制。     

鄂尔多斯盆地东北部热液流体及其对储层的影响

<正>热液流体通常是指来自地壳深部、温度比所经围岩地层温度高的地质流体[1],通常从地层深部向浅部沿断裂运移[2]。由于热液流体富含CO2等多种挥发分以及阴阳离子,并携带大量热能,可通过与储层岩石矿物发生化学反应。其中储层中不稳定的矿物成分遭受溶蚀改造形成溶蚀孔,改善储层物性和流体渗流特征,形成优质储层[3]。近年来,深部热液流体对油气储层的影响引人瞩目,国内外学者做了很多相关方面的研究。前人对加拿大西部以及日本含油气盆地碳酸盐储层研究表明,优质储层发育与深部热液流体改造     

深部碎屑岩储层次生孔隙发育机理研究进展

从深部碎屑岩储层次生孔隙的溶蚀机理、溶蚀矿物的种类、影响因素3个方面总结了近年来深部储层次生孔隙的研究成果.深部储层次生孔隙的发育受众多因素影响,异常高压、断裂发育、深部热流体活动、流体交换等都会对次生孔隙的发育产生有益的影响.提出了应该重视深部与中浅层物理化学性质的差别,综合系统地研究深部碎屑岩储层次生孔隙的成因与分布,特别是模拟高温高压条件下矿物溶蚀和沉淀的机理及其影响因素,全面突破深部储层次生孔隙理论,指导勘探开发.     

十屋断陷深层储层异常低压与次生孔隙发育带耦合关系分析

大量铸体薄片、扫描电镜分析结果表明,松辽盆地东南隆起区十屋断陷发育异常低压体系,十屋断陷深层储层有效储集空间类型为溶蚀成因的次生孔隙,孔隙度可达到20%左右,这是形成优质储层的主要原因。深层储层普遍发育异常低压体系,实测地层压力系数多介于0.6～1.0之间。统计结果表明,研究区异常低压与次生孔隙之间有着很好的耦合关系和成因联系,深层异常低压的形成与该区登娄库组(K₁d)末期地层抬升和剥蚀有关,在此过程中地层温度降低,碳酸盐胶结物溶解度增大,溶解作用增强,从而形成次生孔隙。抬升和剥蚀作用越强烈区域,溶蚀作用也就越明显。     

实验分析莺歌海盆地细、粉砂储层异常高孔隙成因

莺歌海盆地富泥质粉砂岩、细砂岩储层存在大量异常高孔隙,快速沉积、泥流体底辟活动及高地温背景等形成的各类温压体系,以及溶蚀作用的影响,形成异常高孔隙因素多样且复杂。利用常温常压、高温高压、高温常压等不同温压体系的样品,模拟地层条件进行单一因素变温(室温至150℃)、变压(5 MPa至50 MPa)、不同流体介质(浓度分别为3.5%,6.7%,各类离子浓度与储层地层水相当)的充注实验,通过孔渗变化情况观察,进行储层敏感性特征、成因与储层改造程度及成因分析。在变温试验中,温度较低的条件下,随着温度增加渗透率明显增加,温度超过80℃后,增幅开始减小,甚至出现渗透率降低,通过改变压力,除单个样品外,其余样品渗透率随压力变化范围均小于15%,压力对渗透率的改变同样具有不可恢复性。高温高压系统下的样品物理改造更为突出,孔隙度变化在2%~10%,常温常压系统下样品物性变化不明显,但是化学不稳定性更强。高温饱和CO2流体充注实验显示,酸性流体化学改造明显增强,试验后样品可见有溶蚀的痕迹。结合本区地质背景分析认为底辟流体在上涌过程中既存在孔隙的物理形态的改造,也存在改变矿物的转化和进行酸性溶蚀的化学改造,而储层易改造性也由于这两方面6大条件明显增强,形成了本区不同温压体系下的高孔渗储层。     

准噶尔盆地腹部超压顶面附近深层砂岩碳酸盐胶结作用和次生溶蚀孔隙形成机理

准噶尔盆地腹部深层超压顶面附近(现今埋深4400~6200m, 温度105~145℃) 砂岩中广泛出现的碳酸盐胶结作用和次生溶蚀孔隙与超压流体活动关系密切.由于超压封闭和释放引起其顶面附近砂岩中的孔隙压力和水化学环境的周期性变化可导致碳酸盐沉淀和易溶矿物溶解过程交替出现.根据腹部地区超压顶面附近深埋砂岩成岩作用、碳酸盐胶结物含量、储集物性、碳酸盐胶结物碳、氧同位素和烃源岩热演化模拟等资料的综合研究表明: 含铁碳酸盐胶结物是主要的胶结成分, 长石类成分的次生溶蚀孔隙是主要的储集空间类型, 纵向上深层砂岩碳酸盐胶结物出现15%~30%含量的地层厚度范围约在邻近超压顶面之下100m至之上大于450m, 碳酸盐胶结物出现大于25%含量高值带分布在靠近超压顶面向上的250~300m的地层厚度范围, 超压顶面附近砂岩中碳酸盐胶结物含量高值的深度范围也是次生溶蚀孔隙(孔隙度10%~20%) 发育带的范围; 因晚白垩世以来深部侏罗纪煤系有机质生烃增压作用, 导致在超压顶面附近砂岩晚成岩作用阶段深部富含碳酸盐的超压流体频繁活动, 所形成的碳酸盐胶结物受到了明显的与深部生烃增压有关的超压热流体和有机脱羧作用的影响; 超压流体多次通过超压顶面排放, 使得超压顶面附近砂岩遭受了多期酸性流体溶蚀作用过程, 形成了次生溶蚀孔隙发育带.      

保持性成岩作用与深部碳酸盐岩储层孔隙的保存

碳酸盐岩储层中的成岩作用一般被分作"建设性的"和"破坏性的"。但常见的如白云岩化和溶蚀作用并非都一定是建设性的,而胶结作用也并非只具破坏性。将那些使碳酸盐岩储层孔隙(主要是部分原生孔隙和早期次生孔隙)得以保持的成岩作用归为"保持性成岩作用"。保持性成岩作用对深部碳酸盐岩储层的发育至关重要。对典型的礁、滩相碳酸盐岩孔隙的研究表明,早期溶蚀、白云岩化均可在早期成岩阶段形成大量次生孔隙,保持性成岩作用可使部分原生孔隙和早期次生孔隙保存下来,并构成现今深部储层的主要储集空间。从岩石结构、地层压力和地层流体对孔隙的保持或改造3个方面,把碳酸盐岩中的保持性成岩作用分为岩石结构改造型、地层压力改造型和过度胶结抑制型3类。     

CO2流体对火山碎屑岩改造作用的实验研究

以塔木察格盆地火山碎屑岩为研究对象,研究不同温度下(100、120、140、160、180℃)CO2流体对火山碎屑岩(流纹质凝灰岩、沉凝灰岩)成分的改造.研究发现:在CO2流体的作用下,火山碎屑岩中的长石、碳酸盐矿物发生溶蚀,且其溶蚀强度随温度的升高而增大,石英的溶蚀程度较弱;火山碎屑岩中的凝灰质成分易溶蚀,并且是CO2流体溶蚀火山碎屑岩的主要对象;通过扫描电镜观察发现沉凝灰岩在160℃下样品表面有绿泥石(?)和一水软铝石(?)生成.结合塔木察格盆地中的碳酸盐矿物(尤其是片钠铝石)的存在及盆地中次生溶孔大量发育的特征,认为盆地内有CO2流体活动且CO2流体对塔木察格盆地次生孔隙的形成有重要的贡献.