徐州地区碳酸盐岩溶蚀特征及影响因素分析

徐州地区碳酸盐岩主要赋存于震旦系、寒武系和奥陶系３个地层中.为研究徐州地区碳酸盐岩的溶蚀规律,于２条碳酸盐岩地层剖面上取样４４件,在常温常压、相同 CO２ 浓度条件下开展了５,１０,１５,２０,３０d的室内溶蚀试验.试验结果表明,矿物成分和化学成分是影响碳酸盐岩溶蚀的主要因素,比溶蚀度和比溶解度的总体变化趋势是白云岩＜灰岩＜膏溶岩,随 CaO 质量分数的变化呈现正相关关系,随 MgO 质量分数的变化略呈负相关关系.当酸不溶物质量分数小于３０％时,有利于促进碳酸盐岩的溶蚀作用;当酸不溶物质量分数大于３０％时,对碳酸盐岩的溶蚀有抑制作用.原生结构以及节理构造也通过改变碳酸盐岩与水的接触面积而影响溶蚀能力,溶蚀作用排序为泥晶＞粉晶＞细晶＞粗晶.当岩石中发育断裂、节理和破碎带时,溶蚀作用首先沿这些脆弱带进行.综合各影响因素分析,徐州地区马家沟组、张夏组、赵圩组、九顶山组溶蚀能力最强;炒米店组、馒头组、张渠组、望山组、魏集组、贾园组溶蚀能力中等;三山子组、倪园组、昌平组溶蚀能力相对较弱.      

压力及温度对碳酸盐岩声波速度与频谱特征的影响实验

碳酸盐岩声波传播特征具有重要的应用价值,系统性地分析流体类型、流体压力、温度及围压对碳酸盐岩声波速度与频谱特性影响的研究仍需加强。选取四川盆地合川-潼南地区灯影组缝洞碳酸盐岩,开展了不同条件下的声波透射实验,分析了围压、孔隙压力、压力差、温度及流体类型对碳酸盐岩样品声波速度的影响及不同条件下透射声波的主频特征。研究结果表明:饱和地层水时声波速度对压力变化的敏感度较饱和氮气时低。压力变化过程中,声波速度变化幅度与岩样孔隙度为正相关关系。实验温度范围内,随着温度逐渐升高,饱和地层水、氮气岩心纵波速度、横波速度均小幅降低。当差应力较低时,通过改变孔隙压力来改变差应力的方式对应的声波速度大于通过改变围压来改变差应力方式对应的声波速度,当差应力较高时,结论相反。相同差应力条件下,声波速度对围压变化较孔隙压力变化更为敏感。定围压变孔隙压力与定孔压变围压曲线所对应的2条声波速度-差应力关系曲线的夹角及斜率差可定性反映岩样动态Biot有效应力系数相对大小。随着差应力增大,孔隙压力对有效应力的贡献逐渐降低。随着孔隙压力增大,纵波主频幅值、横波主频幅值均逐渐下降,随着围压增大,纵波主频幅值、横波主频幅值均逐渐增大,随着温度逐渐升高,纵波主频幅值、横波主频幅值均逐渐增大。研究结果有助于基于测井声波信息开展碳酸盐岩地层孔隙压力预测相关理论研究及工程应用。      

靖边气田马家沟组碳酸盐岩储层特征及主控因素

为优选靖边气田马家沟组碳酸盐岩储层有利区域,以靖边南部马家沟组五段4亚段为例,基于岩心观察、铸体薄片鉴定、物性资料统计及压汞测试等方法,分析研究区碳酸盐岩储层特征,从古构造、岩相古地理环境、成岩作用及岩溶古地貌等方面研究主控因素与储层分布的关系.结果 表明:马家沟组碳酸盐岩储集层岩石类型包括膏盐溶蚀泥粉晶白云岩、岩溶角砾泥粉晶白云岩及砂砾屑泥晶白云岩;储集空间类型包括铸模孔隙、晶间孔和晶间溶孔;储层孔隙结构划分为高饱和型、中饱和型、低饱和型及微饱和型4类,储层分布受古构造、岩相古地理、成岩作用和岩溶古地貌等因素控制,其中古构造中的高部位、古地理环境中的云坪沉积微相、成岩作用中的早期淡水溶蚀、白云石化和表生期岩溶作用,以及古地貌中的岩溶斜坡带是储层发育的有利因素.该结果为靖边气田碳酸盐岩储层天然气勘探有利区优选提供依据.     

砂岩中碱性溶蚀研究进展

火山物质和长石碱性溶蚀形成的绿泥石、浊沸石、钠长石、伊利石等碱性自生矿物,是砂岩储层研究的重点,而碱性溶蚀本身却常被忽略。通过对碱性溶蚀机理、控制因素及成岩特征的分析,发现砂岩中发育石英颗粒碱性溶蚀、火山物质水解溶蚀、蒙脱石伊利石化导致的钾长石溶蚀、高岭石伊利石化导致的钾长石溶蚀和斜长石钠长石化5种碱性溶蚀作用,它们常与酸性溶蚀先后叠加发生,不易直接确定碱性溶蚀的类型和规模,常被忽略或误判为酸性溶蚀。依据碱性溶蚀与其伴生胶结物的成因关系,分析了部分含油气储层的碱性溶蚀类型及溶蚀规模,我国含油气盆地碱性溶蚀十分普遍,前4种碱性溶蚀形成的次生孔隙分别可达2%~7%, 5%~10%, 1.32%, 1.63%。      

沂源土门岩溶发育机理与含水系统的水文地球化学特征

山东沂源土门岩溶含水系统,位于半干旱半湿润气候带。区内山青、水秀、洞密、林茂、古文化璀璨。别具特色的三水转化关系使区内大气降水、地表水、岩溶地下水的化学成分及空间变化颇具规律。来自岩溶含水系统边界以外变质岩分布区的外源水和大气降水渗入地下,对系统内的碳酸盐岩具有较强的溶蚀能力,当达到饱和甚至过饱和时又以泉水的形式溢出地表流出系统外。在漫长的地质岁月中,溶蚀—溢出—再溶蚀—再溢出,周而复始,于是形成了沂源土门别具一格的岩溶地貌景观。     

鲁西白彦组砾岩中重矿物组合特征及其物源指示意义

白彦砾岩主要分布在剥蚀低山、丘陵斜坡地带和山麓地带寒武—奥陶纪碳酸盐岩中的岩溶地貌的溶蚀沟、溶蚀槽及洞穴等负地形中,以燧石角砾为主,砾岩中的重矿物主要为金刚石、黄铁矿、赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、锆石、金红石、绿帘石、磷灰石、电气石;其中重矿物的种类和重量在区域砾岩点上分布差距较大,其中赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿分布范围最大,含量最多。重矿物组合ZTR指数分析一般在0.2～0.8之间,最低为0.00,局部达到1.0～2.0;最高值在费县南西为15.95。金刚石含量最高可达64.61mg/m~3,低者只有0.164mg/m~3,北部金刚石矿物的含量自中段向两端逐渐降低;南带则呈自中心向四周环形扩散。从重矿物相对含量和重矿物组合ZTR指数来判断金刚石矿物的物源供应来源应在泗水县和白彦镇一带。     

关于水化学中几个问题的探讨

该文就水化学研究中所涉及的碳酸平衡与温度的关系、方解石等碳酸盐岩矿物溶解度与温度的关系、pH值控制下方解石、白云石的溶解产物、矿物实测溶解度大于计算溶解度、Cl-的络合物、浅海环境下形成方解石矿物、舒卡列夫水化学式的改进建议等问题进行了分析与解释,并提出一些看法、认识及建议。     

山东省峄城断块岩溶发育特征及富水规律研究

为查明峄城断块岩溶水系统岩溶发育特征及富水规律,通过对收集到的各类岩溶钻探资料统计与分析,并结合开展的1∶5万区域水文地质调查,对地表和地下岩溶特征进行了系统论述和总结,详细分析了岩溶富水规律及构造控水特征。研究表明,系统内奥陶纪马家沟群、寒武奥陶纪九龙群三山子组地层岩溶最为发育,从补给区到排泄区,岩溶发育由弱到强,由浅到深,补给区岩溶以溶蚀裂隙为主,排泄区则多为溶蚀裂隙加溶孔、溶洞。区内裂隙岩溶发育程度在垂向上随着埋深的增加逐渐变弱,岩溶发育主要集中在20～180m。地下水富集区地貌以山间谷地、洼地及山前平原区为主,广泛分布的可溶性岩石为地下水的存在提供了丰富的物质基础,复杂的地质构造则加强了岩溶水的富集,在断裂与岩脉交叉侵入部位,断裂强烈发育或互相穿插复合部位,开阔平缓的褶曲轴部以及断裂密集带等地段均是岩溶水的富集区。     

四川盆地南部寒武系碳酸盐岩成岩作用特征及对储层的影响

利用岩心、薄片资料,结合碳氧同位素地化数据,分析四川盆地南部寒武系碳酸盐岩成岩作用类型并探讨储渗空间的意义.结果表明:研究区成岩作用类型主要为海底胶结作用、白云石化作用、溶蚀作用、压实压溶作用、破裂作用和充填作用等.白云石化作用是优质储层形成的基础,溶蚀作用是关键.埋藏期白云石化形成晶间孔,表生期溶蚀发育膏模孔、晶间溶孔.热液溶蚀形成的热液溶蚀缝洞及热液破裂作用为储层提供有效储渗空间,多期次的白云石化及溶蚀作用为研究区储层形成的主控因素.     

凡河元古宙拗拉谷关门山铅锌矿床成因研究

凡河元古宙拗拉谷属地幔活化型中的克拉通拗拉谷。从长石石英砂岩—碳酸盐岩—细碧岩组合到石英砂岩—碳酸盐岩—页岩组合序列,表明它是一个夭折的裂谷。关门山铅锌矿床矿物组成简单,多次沉淀,有溶蚀、交代及分带现象。矿石包裹体成分及氢氧同位素组成表明成矿流体属大气降水混合的Na—Ca—Cl型盆地地层水,成矿温度为150—300℃。铅同位素表明成矿物质来自上地幔或下地壳,大约在1900Ma从源区分离出来进入太古宙结晶基底。硫同位素表明硫源相当海水硫酸盐,保存在成岩时由晶间水、孔隙水、软泥水集中起来的层间水里。矿床特征及稳定同位素表明成矿组分的迁移有早期的动静结合的混合模式与晚期的还原硫模式二种,沉淀也有早期的贱金属流体与H,S流体混合机制与晚期的pH值改变、温度降低,溶液稀释机制二种。成矿与基底隆起、基底断裂、盖层断裂、层位、岩性、古水文条件等有着密切的关系。矿床类型属密西西比河谷型后生矿床。     

伊拉克B油田Mishrif组碳酸盐岩储层微裂缝特征

裂缝是碳酸盐岩储层中常见的储集空间类型,发育程度影响油气在开发中的渗流特征。以伊拉克东南部B油田Mishrif组海相碳酸盐岩储层为例,利用岩心观察、薄片及岩心分析资料,结合阵列声波测井、地震解释及生产动态资料,研究B油田Mishrif组储层裂缝特征,分析裂缝发育控制因素及其对注水开发的影响。结果表明:研究区Mishrif组储层以孔隙型为主,局部发育宏观与微观微裂缝,其中宏观裂缝以构造缝为主,微观裂缝包括颗粒破裂缝、溶蚀缝及压溶缝。岩心及阵列声波测井显示研究区裂缝具有一定的渗流能力。研究区微裂缝的发育受岩性、构造应力场及成岩作用的影响。对于注水开发,微裂缝的发育既可以提高生产井的产能,又能促使注入水快速突破。合理控制注水井注入量,可以延缓注入水突破时间,提高油藏开发效果。该结果对相似碳酸盐岩油藏开发具有指导意义。     

大同盆地高氟地下水水化学特征及其成因

为查明控制大同盆地高氟地下水形成的主要地球化学过程,对大同盆地地下水高氟区31个水样进行了水化学特征及
因子分析研究。结果表明,研究区浅层和深层地下水中均检测出氟,且氟含量高,最大ρ(F)达10.37mg/L。该区高氟地下水以
Na-HCO3 型水为主,具有典型的富Na特征。PHREEQC饱和指数计算结果表明,地下水中萤石为不饱和状态,地下水中ρ(F)主
要受到萤石溶解影响。因子分析研究表明,水-岩相互作用、碳酸盐矿物溶解沉淀及Na-Ca离子交换作用是控制大同盆地地下
水氟富集的主要水化学过程。      

冲击作用下饱和土性状的试验研究

在三轴条件下,对饱和土(砂土和黏土)进行排水与不排水条件下的冲击试验及冲击后再固结试验,对比研究了不同渗透性土在不同排水条件下的冲击动力响应和冲击后再固结性状.结果表明:饱和黏土不排水冲击时的孔隙水压力随冲击击数增加而升高并逐渐稳定,排水冲击时的孔隙水压力则是先达到峰值然后有所下降;砂土不排水冲击时的冲击能量对孔隙水压力影响最明显;饱和砂土不排水冲击时的轴向应变与冲击击数呈近似线性关系,饱和黏土冲击及饱和砂土排水冲击则呈近二次曲线关系;饱和砂土不排水冲击后再固结阶段的孔隙水压力立即消散为0,同时体变迅速增大到一定值;饱和黏土在冲击后再固结阶段的孔隙水压力在一定时间内逐渐消散完毕,同时体变逐渐增大;饱和黏土排水冲击时,冲击阶段产生的体变占冲击引起总体变的39%~49%,冲击后再固结阶段产生的体变占51%~61%;砂土和黏土的总体变均表现为排水冲击明显大于不排水冲击,改善冲击时的排水条件有利于提高加固效果.     

pH值对混合溶液中矿物溶解／沉淀的影响

以粉煤灰浸出液与自来水混合为例,结合水文地球化学模拟,分析了在混合作用下,pH值对单相混合溶液中矿物溶解/沉淀作用的影响.结果表明,由于混合作用,溶液pH值发生改变引起CO2-3 活度变化,从而影响方解石和白云石的饱和指数,随着混合比例从0.1到0.9的增加,实验和模拟单相混合溶液中白云石和方解石的饱和指数呈现不同规律的下降;在混合溶液pH值的影响下,玉髓饱和指数随混合比例的增大,呈现先上升后下降的变化趋势.     

碎屑岩骨架颗粒溶解的热力学模型及地质意义

基于热力学平衡原理,探讨了不同温压条件下,碎屑岩在成岩过程中各种骨架颗粒溶解相关的9个反应吉布斯自由能增量和平衡常数的计算结果说明:各种骨架颗粒(钾长石、钠长石、钙长石以及铁镁暗色矿物中的辉石、角闪石等)在成岩过程中的稳定性都较弱,抗溶蚀能力都不高;铁镁暗色矿物和中基性斜长石在碎屑岩的成岩条件酸性介质中,比酸性斜长石和碱性长石更易发生溶解,形成次生溶蚀孔隙,为油气的储集和运移提供空间和通道。     

粤中地区三水盆地布心组湖相碳酸盐岩致密油储层特征

为研究粤中地区三水盆地古近系布心组湖相碳酸盐岩的岩性、物性、源储配置关系等储层要素,综合运用测录井资料、岩芯描述、薄片鉴定、X射线衍射及扫描电镜等资料开展岩性及含油气性分析;结合孔渗分析、微米CT扫描等资料,开展物性分析;再结合布心组烃源岩资料,开展源储配置关系分析。结果表明:三水盆地布心组碳酸盐岩主要有泥灰岩、云质泥灰岩、泥晶灰岩、泥晶砂屑灰岩、生物灰岩等岩石类型,岩性总体较细;碳酸盐岩分布于湖盆两侧斜坡的滨、浅湖区域,总体表现为以湖盆缓坡为基底的泥岩与碳酸盐岩间互沉积;碳酸盐岩孔隙度为2.8%～9.6%,渗透率一般小于1 mD;较致密储层内发育有由裂缝、微米级基质孔隙、少数溶蚀孔组成的储集空间,组成基质孔-裂缝型、溶蚀孔-裂缝型两种孔隙结构;孔隙、裂缝中普遍含油,油气显示活跃,一般具有油迹—油斑显示级别;浅湖—半深湖形成的暗色泥岩总有机碳为1%～2%,高丰度的暗色泥岩与碳酸盐岩相互叠置,形成良好的互层型源储配置关系;储层初步评价表明,分布于浅湖的泥晶灰岩、泥晶砂屑灰岩、生物灰岩的方解石矿物含量高,分布较连续,储层物性相对较好,源储配置关系好,为潜在有利储层。     

鄂尔多斯盆地东南部下寺湾—云岩区二叠系山西组页岩气形成条件

鄂尔多斯盆地东南部下寺湾—云岩区页岩气资源量较大,二叠系山西组作为主要的目的层系之一.基于钻井资料和暗色泥页岩样品化验资料,从暗色泥页岩生烃条件、储层特征、含气性等方面研究研究区山西组暗色泥页岩中页岩气的形成条件.结果表明:山西组暗色泥页岩分布广泛,且厚度大,平均厚度为80m,有机碳质量分数较高(平均为2.37%),有机质类型以Ⅰ、Ⅱ型为主,成熟度处于成熟—过成熟阶段,具有很强生烃潜力.矿物组成以石英和黏土矿物为主,黏土矿物中主要为伊蒙混层,吸附能力强.硅质、碳酸盐岩等矿物较多,岩石脆性大,造缝能力强.研究区山西组泥页岩中裂缝极为发育,储集条件优越,泥页岩段气测显示活跃,结合页岩含气层显著的测井响应,显示暗色泥页岩段含气性好,页岩气资源潜力较大.鄂尔多斯盆地东南部下寺湾—云岩区二叠系山西组具有良好的页岩气形成地质条件,厚层泥页岩分布区如下寺湾区、云岩区北部黑家堡、关庄及研究区中部延安等,是页岩气成藏的有利发育区.     

黎塘碳酸盐岩红土风化壳形成的地球化学过程演绎

黎塘碳酸盐岩的红土风化壳成熟度较高，赋存有牧厚的高钦三水型铝土矿。本文分析了红土风化壳分布的地貌单元与碳酸盐岩之间在化学成分和矿物组成上呈渐变关系，认为三水型铝土矿是碳酸盐岩不溶残渣在原地经红土化作用的产物。还通过一个挖穿风化壳的浅井系统采集样品化学分析资料，并与在风化条件下相对稳定的化学组分Ａｌ＿２Ｏ＿３进行对比，计算出基岩与风化壳各层之间的组分得失率及其活动顺序，进而推断红土风化壳形成的物理化学条件和地球化学过程，对该区高铁三水型铝土矿的成因、物质来源和指导找矿具有实际意义。     

大同盆地地下水中砷的形态、分布及其富集过程研究

为查明大同盆地高砷地下水的分布规律及其主要控制因素,对大同盆地典型高砷区35件地下水样进行了水化学特征
及形态分析研究。结果表明,高砷地下水[ρ(As)≥50μg/L]主要存在于20~50m 的浅层地下水中,总砷质量浓度为0.56~927
μg/L,主要以As(Ⅴ)形态存在。该区高砷地下水以Na-HCO3型水为主,具有明显的高pH值,高HCO- 3 、Fe2+ 、HS- 质量浓度及
低Eh值,低SO24- 质量浓度特征。这可能与微生物催化氧化有机碳的同时还原含铁矿物和硫酸盐的过程有关。PHREEQC模拟
矿物饱和指数结果表明,高砷地下水[ρ(As)≥50μg/L]中菱铁矿均为过饱和,而低砷地下水[ρ(As)<50μg/L]中均不饱和,且菱
铁矿饱和指数与地下水中总砷质量浓度呈显著正相关性,该现象表明微生物还原含铁矿物生成FeCO3(菱铁矿)的过程可能是控
制本区地下水中砷富集的主要因素。      

孔隙型碳酸盐岩储集层分类及主控因素:以伊拉克西古尔纳油田Mishrif组为例

通过岩心、薄片和压汞等资料的综合分析,划分并研究了伊拉克西古尔纳油田白垩系Mishrif组孔隙型碳酸盐岩储集层类型及特征,并从层序地层、沉积相和成岩作用角度分析了储层的主控因素和分布特点。研究结果表明:研究区储集层可以划分为高孔高渗型、高孔中渗型、高孔低渗型、中孔低渗型和低孔低渗型5种类型。由高孔高渗型到低孔低渗型储层中值压力和排驱压力依次升高,物性逐渐变差。储层类型受到层序地层、沉积相和成岩作用的控制。海侵体系域和早期高位体系域以低渗储层为主,最大海泛面时期发育低孔低渗型储层,晚期高位体系域发育高孔高渗型储层;开阔陆棚相多发育高孔低渗型储层,台地前缘斜坡相和开阔台地相发育中孔低渗型储层,台地边缘礁滩相能量高,发育高孔高渗型储层,局限台地相发育低孔低渗型储层;溶蚀作用对储层物性影响最大,从高孔高渗型储层到低孔低渗型储层,溶蚀作用逐渐减弱,孔渗性逐渐变差。