近地表温压条件下白云岩溶解过程的实验研究

详细信息   

• 责任者：黄思静^c成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室^d1949^f教授 ; 成欣怡 ; 赵杰 ; 张文正^c中国石油长庆油田公司勘探开发研究院
• 刊名：中国岩溶
• 出版年：2012
• 卷期：31^b4
• 关键词：白云岩 ; 溶质运移20^a温压条件 ; 模拟系统 ; pH ; 溶解 ; 成岩作用
• 页码：349～359
• 索书号：P222.06/141
• 图表：^c表3参17插图
• 分类号：0630
• 文摘期号：2013/08/a

摘要

与溶解作用有关的次生孔隙是碳酸盐岩最主要的油气储集空间，从实验模拟角度研究碳酸盐溶解机制具有重要的理论与应用价值。该文在近地表的温度和压力条件下，进行了具相同成分和结构的白云岩在CO₂和乙酸介质中的对照溶解实验，两种类型的具相同成分和不同结构的白云岩在CO₂介质中添加和不添加硬石膏的对照溶解实验，以及方解石含量50%的岩石在CO₂介质中添加和不添加硬石膏的对照溶解实验。实验结果表明：(1)近地表温压条件的酸性环境中，乙酸对碳酸盐矿物的溶解能力显著大于CO₂流体，乙酸对白云石的溶解是接近化学计量的，而CO₂流体则是非化学计量的，白云石中Ca优先溶出而Mg滞留；(2)溶解CaSO₄的加入会显著改善近地表温压条件下CO₂流体对白云石的溶解效果，使得白云石溶解接近化学计量组成，该过程是通过抑制Ca的溶出和加速Mg的溶出来实现的；(3)对于白云石含量大于90%的较纯的白云岩来说，溶解CaSO₄的加入会使得白云岩溶出离子的Ca、Mg合量增加，因而总体上有利于白云岩溶解，与之相反，溶液中CaSO₄的沉淀可能导致白云石的沉淀。实验结果可以帮助我们更深刻理解近地表环境白云岩的溶解过程，尤其是与膏盐伴生的白云岩的溶解及相应岩溶过程和次生孔隙的形成机制。