渗透回流模式白云石化作用对碳酸盐岩储层的影响_杨冰
白云岩的成因研究现状及最新进展
白云岩的成因研究现状及最新进展叶征宇;孙成旺;黄晓东【摘要】白云岩是主要由白云石组成的碳酸盐岩,对其成因的研究一直是沉积岩石学的热点.主要有原生白云石直接沉淀、次生交代和其他成因模式.目前普遍接受的主流成因模式是白云岩由石灰岩经过变化而成的,即石灰岩白云石化.【期刊名称】《四川地质学报》【年(卷),期】2011(031)003【总页数】3页(P266-268)【关键词】白云岩;成因模式;新进展【作者】叶征宇;孙成旺;黄晓东【作者单位】四川省核工业地质调查院,成都610061;四川省核工业地质调查院,成都610061;成都理工大学,成都610059【正文语种】中文【中图分类】P588.24白云岩是主要由白云石组成的一种碳酸盐岩，其成因一直是地质学上讨论的热点。
白云岩在现代沉积环境中几乎见不到原生的，且在实验室条件下也极难合成，但在古地层中却大量存在。
由此我们不得不做出一种推测：白云岩只有很少是原生的，大部分都是在石灰岩成岩后由其他岩石变化而成的。
目前的研究，石灰石“白云岩化”是白云岩成因的主流观点，很多证据可以支持这一观点。
对白云岩成因的研究方法有很多种，国际上常用的有阴极发光分析、电子探针分析、碳同位素分析、稀土元素分析和 X射线衍射分析等多种方法。
根据这些方法，目前地质学界普遍认同白云岩的成因是多种多样的，主要有原白云石直接沉淀、次生交代和其他成因模式。
1 主要成因模式1.1 原生白云岩“原生白云石”的定义通常为：从溶液中成核为晶并像原生沉积物那样微晶，其晶体洁净透明，或与文石、高镁方解石共生。
矿物学研究发现，现代环境中的原白云石在化学成分和晶体结构上与典型白云石并不一样，表现在：原白云石中n（Mg）/n（Ca）一般不是1:1，往往具有富Ca趋势；Mg离子层和Ca离子层在晶格中也不是完全相间出现，往往有混杂现象。
显然原白云石与典型白云石存在差异。
这些原白云石是欠稳定的，有向典型白云石转化的趋势。
沉积岩石学重点内容
1、沉积岩(sedimentary rock)是组成岩石圈的三大类岩石(岩浆岩、变质岩、沉积岩)之一。
它是在地壳表层的条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成份，通过搬运作用、沉积作用和沉积后作用而形成的一类岩石。
2、沉积岩石学(sedimentary petrology)是研究沉积岩(物)的物质成份、结构构造、分类及其形成作用，和沉积环境和散布规律的一门科学。
3、风化作用（weathering）是地壳最表层的岩石在温度转变、大气、水、生物等因素的作用下，发生机械破碎和化学转变的一种作用。
4、阻碍造岩矿物风化稳固性的因素：与它们的结晶温度有关；与其化学成份的化学活泼性（主若是在水中的溶解能力）有关；与其晶体构造特点及化学键强度有关。
5、母岩风化的时期性：破碎时期(碎屑时期)；饱和硅铝时期；酸性硅铝时期(粘土型风化作用)；铝铁土时期(红土型风化作用)。
6、母岩风化产物的类型：碎屑残留物质，母岩的岩石碎屑或矿物碎屑，是碎屑沉积岩的要紧原始物质；新生成的矿物，是在化学风化作用进程中新生成的一些矿物，是组成粘土岩及其他沉积岩的要紧原始物质；溶解物质，主若是指在化学风化进程中被溶解的那些成份，形成化学岩、生物化学岩或生物岩。
7、层流（laminar flow）一种缓慢流动的流体，流体质点作有条不紊的平行线状运动，彼此不相掺混。
紊流（turbulent flow）一种充满了漩涡的急湍流动的流体，流体质点的运动轨迹极不规那么，其流速大小和流动方向随时刻而转变，彼此彼此掺混。
雷诺数(Re) = 惯性力/ 粘滞力= V2d2ρ/Vdμ = Vdρ/μ V—水的流速，d—颗粒直径，ρ—水的密度，μ—动力粘滞系数佛罗德数Fr = 惯性力/ 重力= V2 / Lg8、牵引流(Traction current)—符合牛顿流体定律的流体。
其搬运机制是流体动能拖曳牵引沉积物一路运动，如河流、风流和波浪流等。
渗透回流模式白云石化作用对碳酸盐岩储层的影响_杨冰
摘要： 白云石化作用对含油气的碳酸盐岩储层有明显的改造作用，而前人的研究大部分是针对白云石的成因模式，未 对其形成过程给出具体描述，更未对白云石化作用对储层的改造程度做出定量分析 。 针对白云石化中的“渗透回流模 ，建立了白云石化作用的一维模型，利用多组分、 多相流溶质运移模拟软件 TOUGHＲEACT，研究渗透回流模式对 式” 储层物性影响的深度范围 。结果表明，当高 Mg / Ca 比的浓缩海水进入含水层后，导致方解石溶解，白云石沉淀，储层 孔隙度与渗透率均比初始值大，模拟 5 万年时，依靠重力作用，渗透回流白云石化作用能够影响到 50 m 深的储层范围， 产生一定规模的白云岩储层 。 关键词： 白云石化； 渗透回流； 储层物性； TOUGHＲEACT 中图分类号： TE122. 2 文献标志码： A 文章编号： 1000 － 8527 （ 2014 ） 04 － 0817 － 07
2+ 电作用 （ Mg 的 水 合 作 用 ） ， 因 此 理 论 上 饱 和 的 2－ 海水 ， 在实际条件下 CO 3 并不能克服“水化壳 ”
量不守 恒 的 现 象， 但 是， 当 把 模 型 的 初 始 条 件、 与 Mg2 + 结合 ， 图 1 表 示 的 是 白 云 石 形 成 过 程 中 边界条件合理地加入之后， 能在允许误差的范围 受水合作 用 影 响 的 示 意 图 。 由 于 Mg 2 + 不 能 参 与 内得到较准确结果， 而且， 数值模拟还能够弥补 反应 ， 所以现代海水中沉淀的碳酸盐岩多为文石 物理模拟时间尺度不能太长的缺陷 。 因此， 笔者 ， 采用数值模 针对白云石化中的“渗透回流模式 ” 拟的方法，探讨该模式的水动力条件对储层的影 而非白云石 。 但当海水发生浓缩 ， Mg 含量增高 时 ， 水合作用障碍越容易被克服， 促进白云石的 沉淀。
沉积岩石学期末论文
南华北地区下古生界碳酸盐岩成岩作用及其对储层的影响摘要:南华北地区在早古生代沉积了巨厚的碳酸盐岩,为碳酸盐岩储层的形成提供了有利条件。
通过对大量野外剖面、钻井岩心的详细观测和室内显微薄片分析,系统研究了该区下古生界碳酸盐岩的成岩作用类型和特征,主要成岩作用类型包括:①压实、压溶作用;②胶结作用;③重结晶作用;④白云石化作用;⑤交代作用;⑥溶蚀作用;⑦构造破裂作用等。
对成岩作用阶段进行了划分,深入研究了不同成岩阶段成岩作用类型及特征。
退后生期和进后生期溶蚀作用、构造破裂作用较强, 对储层的形成有利,成岩期和后生期的白云石化作用也有利于孔隙的形成和保存。
岩溶作用和白云石化作用对该区下古生界储层形成具有明显的控制作用,中奥陶统马家沟组主要为岩溶储层,上寒武统主要为次生白云岩储层,同时建立了该区下古生界岩溶作用模式和白云石化作用演化模式。
关键词:成岩作用;下古生界;碳酸盐岩;马家沟组;南华北南华北地区位于华北陆块南部, 其南以栾川-固始断裂为界与秦岭-大别造山带相邻, 东以郯庐断裂为界与扬子板块接邻, 包括河南省和安徽省的大部以及江苏省的西北部、山东省的西南部(图1) 。
该区下古生界发育, 分布广泛, 以海相碳酸盐岩沉积为主 , 有一定的生油和储藏条件。
下古生界主要发育寒武系和中、下奥陶统, 寒武系可划分为3统8 组;奥陶系自下而上划分为2 统4 组(表1)。
自20 世纪50 年代中期在该区开始油气勘探以来, 在下古生界发现了一些重要的油气显示, 但是未能有工业性突破。
对碳酸盐岩成岩作用和储集空间的研究, 有助于预测孔发育带, 进而有效地指导勘探开发。
前人对该地区下古生界成岩作用也做了部分研究工作, 但多集中于白云石化作用的成因与类型上。
笔者通过对大量野外剖面、钻井岩心的详细观测和室内显微薄片分析, 系统研究了南华北地区下古生界成岩演化过程中的成岩作用类型和特征及其对储层的影响。
图1 南华北盆地构造简图表1 南华北盆地及临区下古生界地层划分对比表1 主要成岩作用类型研究区下古生界碳酸盐岩主要经历了压实、压溶、胶结、重结晶、交代、构造破裂、白云石化和溶蚀等成岩作用的改造。
浅谈海相碳酸盐岩地层与油气成藏
不 同成岩阶段也有其典型的成岩作用 ， 如沉积物脱离介质 ， 进入地 表成岩环境到深埋藏期之前 ，主要发生准 同生 白云石化
作用 、 实作 用 、 解 作 州 、 结 作 用 。深 埋藏 阶段 主 要 成 岩作 用 压 溶 胶
开 发具 有重 要 的 意 义 。
（） １准同生云石化作用。以同流、 渗透白云石化作朋为例（ 见 图 １， ）高盐度 、 Ｍ ／ａ 质量 比） 高 ｇＣ （ 比值 的重盐水 在向广海方 向沿 底 部回流的时候 ， 由于重力的作用 向下渗透 ， 渗透 过程中对 松散 沉积物进行交代。这样 形成 的粉 品自云岩含陆源砂泥较多， 此相
下 ， 要 的 成 岩作 用 有 以 下几 种 。 主
时 ， 随着 国家对油气资源战略方针的调整 ， 伴 碳酸盐岩 地层油气 资源的勘探 日益受 到重视 ，是 目前及 未来我 国油气资源勘探开 发 的重点关注对 象。因此 ， 弄清楚海相碳酸盐岩层系 的沉积 、 成 及其对油气成藏 的影 响，对海相碳酸盐岩层 系中油气的勘探
ｂ ｉ ｉ ｇ ｉ ｈ ｉｔ ｒ ｆｏ ｅ ｕ ｄ ｅ ｓｏ ｅ ｒ ｎ ｆ ｎ ｆｔ ｅ ｒ ａ ｅ ｓ ｎ ｉ ｓ ｔ ｅ Ｃ ｎ ｕ ｉ ｎ ｉ ｅ ｎ ｒ ｄ ｔ ｎ ｌ ｕｌ ｎ ｓ ｗ ｔ ｔ ｅ ｈ ｓｏ ｙ ｏ ｖ ｒｈ ｎ ｒ ｄ ｆｙ ａ ｓ ｉ ｒ ｔｏ ｅ ｄ ｒ，ａ ｄ ｄ ｇ ｈ ｏ ｆ ｃａ ｄ ａ ａ ｄ ｔ ｉ ｏ ａ ｄ ｈ ｏ ｈ ａ ｉ ｃ ｌ ｒ ｏ ｔｉ ｉ ｇｉ ｈ ｍ ｉ ｒ ｅ ｋ ｈ ｅ ｐ ｅ ｆｅ ｇ ｉ ｈ ｎ ｎ ｔ ａ ｃ ｎ ｔ ｎ ｏ ｅ ｂ ｉ ｉ ｇ ｎ ｏ ｅ ｙ ｔ ｅ ｕ ｔ ｅ ｃ ｎ ａｎ ｎ ｔ ｅ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｍａ ｅ ｔ ｅ ｐ ｏ ｌ ｌ ａ ｎ ｔ ｅ ｉ ｆ ｉ ｆｓ ｉ ａ ｉ ｆｔ ｕ ｌ ｎ ｓ ｅ ｄ ｗ ｄ ｂ ｈ ｕ ｎ ｏ ｅ ａ ｉ ｅ ｏ ｈ ｄ
四川盆地南部中-上寒武统储层成岩作用
四川盆地南部中-上寒武统储层成岩作用杨伟;胡明毅;宋海敬;胡治华【摘要】四川盆地南部中-上寒武统(洗象池群)储层为一套碳酸盐岩局限台地沉积,其岩性为粗粉晶-细晶白云岩、砾屑白云岩、砂屑白云岩、鲕粒白云岩等.成岩作用主要有压实作用、胶结作用、白云石化作用、岩溶作用、破裂作用等,白云石化作用和岩溶作用是形成优质储层的关键.白云石化的机理为混合水白云石化.岩溶作用具有多期性,包括沉积期岩溶、风化期岩溶、埋藏期古岩溶和褶皱期古岩溶等,以风化期岩溶为主.压实作用和胶结作用破坏了大量的原生孔隙和次生孔隙.压实作用主要发生在浅埋藏期,它与埋藏期胶结一同作用使孔隙度由原来的15%左右骤降至2%～3%左右.随着后来的岩溶作用和破裂作用等,部分储层的孔隙度又扩大到4%～5%左右,以晶间孔和晶间溶孔为主要储集空间类型.【期刊名称】《海相油气地质》【年(卷),期】2008(013)004【总页数】8页(P29-36)【关键词】碳酸盐岩;成岩作用;孔隙演化;寒武系;四川盆地南部【作者】杨伟;胡明毅;宋海敬;胡治华【作者单位】油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学);油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学);油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学);中海油天津分公司【正文语种】中文【中图分类】TE112.23杨伟1982年生，2006年毕业于长江大学，现为长江大学在读硕士研究生，研究方向为沉积储层。
通讯地址：434023湖北省荆州市长江大学东校区地球科学学院油气勘探近五十年来，对于整个四川盆地的寒武系碳酸盐岩来说,还没有大的突破，迄今仅在乐山—龙女寺古隆起带的威远及资阳地区发现了储量规模较大的气藏［1］。
碳酸盐岩储层受成岩作用的改造强烈,白云石化作用和岩溶作用是储层发育的主要控制因素,也是影响勘探的重要因素。
因此系统研究成岩作用及其对储层的影响,分析孔隙演化过程,对于勘探实践和成岩理论都有十分重要的意义［2］。
碳酸盐岩地震储层学
③ 生 物 礁 相 储 层 。 位 于 古 生 代 生 物 礁 内 ， 带 分 成
基 金 项 目 ： 家科 技 重 大 专项 课 题 （ 号 ：０ ８ Ｘ ５ ０ — ０ ）Ｒ ｌ塔 里 木 、 尔 多 斯 盆地 构 造 演化 、 相 古地 理 与 沉积 相 研 究 ” 中国 石油 国 编 ２ ０ Ｚ ０ ０ ４ ０ １“ Ｊ 、 ｉ 鄂 岩 及 天 然 气 股 份 有 限公 司重 大 专 项 课 题 （ 号 ：０ ８ 一 ７ ２ “ 相 碳 酸盐 岩沉 积 环 境 、 相 古地 理 研 究 与 有 利 区带 优 选 ” 编 ２ ０ Ｅ ０ ０ ）海 岩 联合 资助 。 第 一作 者 简 介 ： 虎权 ，９ ３年 生 ， ， 张 １６ 男 博士 ， 级 工 程师 ， 期从 事 石 油 地 质 研 究工 作 。地 址 ：７ ０ ２ ） 肃 省 兰 州市 雁 儿 湾 路 ５ ５号 。 电 高 长 （３ ０ ０ 甘 ３
了 飞 速 的 发 展 。 ３ ＿
木盆 地 和华 北油 田的石 油 和天 然气 ， 相 当一 部分 有 与碳酸 盐岩 有着密 切 的联系 。碳 酸盐岩 地层 具有 复
杂 的孔 一 缝 体 系 ． 这 一领 域 尚有许 多 世界 性难 洞一 在
我 国碳酸盐 岩储层 的年代较 老 ， 质历史 复杂 地
第２ ２卷 第 ２期
２１ ０ ０年 ６月
岩
性
油 气
藏
Ｖ０ ．２ Ｎｏ２ １ ． ２
ＬＩ ０Ｌ０ＧＩ ＲＥＳＥＲＶＯＩ ＴＨ Ｃ ＲＳ
Ｊ ｎ ２ １ ｕ ． ００
文 章 编 号 ：６ ３ ８ ２ （０ ０ ０ — ０ ４ ０ １ ７ — ９ ６ ２ １ ）２ ０ １ — ４
碳 酸 盐岩地 震储 层 学
古隆起在四川盆地台内碳酸盐岩丘滩体规模成储中的作用
天 然 气 工 业Natural Gas Industry第41卷第４期2021年 ４月· 1 ·古隆起在四川盆地台内碳酸盐岩丘滩体规模成储中的作用杨 威 魏国齐 谢武仁 刘满仓 苏 楠 金 惠 武赛军 沈珏红 郝翠果 王小丹中国石油勘探开发研究院摘要：台内碳酸盐岩丘滩体储层是四川盆地重要的油气储层类型，古隆起在台内丘滩体规模成储的过程中发挥了重要的作用，但是目前对于其如何控制台内丘滩体储层形成与分布的认识还不够清楚，制约了该类储层油气勘探的进程。
为了给油气勘探部署提供依据，在分析该盆地克拉通期发育的4个古隆起形成、演化的基础上，研究了台内丘滩体规模储层的成因机制与特征，分析了主要层系台内规模储层的特征与分布。
研究结果表明：①四川盆地发育的4个古隆起对台内丘滩体规模储层的形成具有重要的建设性作用，其主要从沉积和成岩两个方面控制台内丘滩体规模成储，与海平面变化一起控制台内丘滩体的沉积规模和分布范围，控制台内丘滩体的层间岩溶作用和准同生白云石化作用，与后期构造运动一起控制台内丘滩体的风化壳岩溶作用和破裂作用；②高石梯—磨溪古隆起主要控制上震旦统灯影组和下寒武统龙王庙组台内丘滩体规模成储，乐山—龙女寺古隆起主要控制上寒武统洗象池群和中石炭统黄龙组台内丘滩体规模成储，泸州古隆起和开江古隆起主要控制下三叠统嘉陵江组和中三叠统雷口坡组台内丘滩体规模成储； ③盆地内发育6套规模台内储层，灯影组和龙王庙组台内丘滩体规模储层主要分布于古隆起核部，其他4套储层主要分布于古隆起斜坡部位。
结论认为，该研究成果为预测四川盆地台内规模丘滩体储层提供了地质依据，具有重要的理论和实践意义。
关键词：四川盆地；古隆起；台内；碳酸盐岩；丘滩体；规模储集层；成因机制；天然气勘探DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2021.04.001Role of paleouplift in the scale formation ofintra-platform carbonate mound-bank body reservoirs in the Sichuan BasinYANG Wei, WEI Guoqi, XIE Wuren, LIU Mancang, SU Nan, JIN Hui,WU Saijun, SHEN Juehong, HAO Cuiguo, WANG Xiaodan(PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development , Beijing 100083, China )Natural Gas Industry, Vol.41, No.4, p.1-12, 4/25/2021. (ISSN 1000-0976; In Chinese)Abstract: Intra-platform carbonate mound-bank body reservoirs is an important type of oil and gas reservoirs in the Sichuan Basin, and paleouplift plays an important role in the scale formation process of scale intra-platform mound-bank body reservoir. So far, however, the control action of paleouplift on the formation and distribution of intra-platform mound-bank body reservoirs has not been understood clearly enough, which restricts the oil and gas exploration progress of this type of reservoirs. In order to provide the basis for oil and gas exploration deployment, this paper analyzes the formation and evolution of four paleouplifts developed in the cratonic stage of the Sich-uan Basin. On this basis, the genetic mechanisms and characteristics of scale intra-platform mound-bank body reservoirs are studied, and the characteristics and distribution of large-scale intra-platform reservoirs in the main series of strata are analyzed. And the following re-search results were obtained. First, the four paleouplifts developed in the Sichuan Basin plays an important constructive role in the forma-tion of scale intra-platform mound-bank body reservoirs. Their control actions mainly include sedimentation and diagenesis. Along with the sea level change, they control the sedimentation scale and distribution range of intra-platform mound-bank body. They control the in-terlayer karstification and quasi-syngenetic dolomitization of intra-platform mound-bank body. And together with the late tectonic move-ment, they control the weathering crust karstification and fracturing of intra-platform mound-bank body. Second, Gaoshiti -Moxi paleou-plift mainly controls the formation of the large-scale intra-platform mound-bank body reservoirs in the Sinian Dengying Formation and the Cambrian Longwangmiao Formation, Leshan -Longnüsi paleouplift mainly controls the formation of the scale intra-platform mound-bank body reservoir in the Cambrian Xixiangchi Formation and the Carboniferous Huanglong Formation, while Luzhou and Kaijiang pa-leouplifts mainly control the formation of the scale intra-platform mound-bank body reservoirs in the Triassic Jialingjiang Formation and Leikoupo Formation. Third, six sets of scale intra-platform reservoirs are developed in the Sichuan Basin. The intra-platform mound-bank body reservoirs of Dengying Formation and Longwangmiao Formation are mainly distributed in the core of paleouplift, and the other four sets are mainly distributed in the slope of paleouplift. In conclusion, these research results provide the geological basis for the prediction of scale intra-platform mound-bank body reservoirs in the Sichuan Basin and they are of important theoretical and practical significance. Keywords: Sichuan Basin; Paleouplift; Intra-platform; Carbonate rock; Mound-bank body; Large-scale reservoir; Genetic mechanism; Natural gas exploration基金项目：国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”（编号：2016ZX05007-002）。
石油及天然气地质学复习要点
1. 石油：以液态形式存在于地下岩石孔隙中，有各种碳氢化合物和少量杂质组成的可燃有机矿产。
2. 油田水：从广义上讲，是指油田区域（含油构造）内的地下水，包括油层水和非油层水，狭义的油田水是指油田范围内直接与油层连通的地下水，即油层水。
3. 干酪根：沉积岩中所有不溶于非氧化性的酸，碱和非极性有机溶剂的有机质，既包括以分散状存在于沉积岩中的有机质，也包括以集中状态存在于煤种的不溶有机质。
4. 烃源岩：指富含有机质，在地质历史过程中生成并排除了或正在生成和排除石油和天然气的岩石。
5. 次生孔隙： 在岩石形成以后,由溶解、交代、重结晶、白云石化以及构造运动等作用下形成的孔、洞、缝。
常见的次生孔隙如碎屑岩中的溶蚀孔、收缩孔和晶间孔,碳酸盐岩中的溶孔、晶间孔、粒内溶孔、粒间溶孔、溶模孔、溶洞以及构造运动产生的各类裂缝。
6. 储集岩指有孔隙和渗透性具备流体储存和流通空间条件的岩石或岩层7. 油气初次运移：油气从烃源岩层向储集层的运移称为初次运移。
8. 油气二次运移：油气进入储集层以后的一切运移称为二次运移。
9. 地层圈闭和油气藏：指由于不整合作用导致的储集层纵向沉积向沉积连续性中断而形成的圈闭，其中的油气聚集就是地层油气藏。
10.油气藏：油气在单一圈闭中的基本聚集，是油气在地壳中聚集地基本单位。
11.排替压力：岩石中非润湿相流体被润湿相流体排替所需要的最低压力，即是岩石中最大连通孔隙的毛管压力。
饱和烃：又指烷烃，是只有碳碳单键与碳氢键的链烃，是最简单的一类有机化合物，烷烃分子里的碳原子之间以单键结合成链状外，其他化合价全部为氢原子饱和。
12. 芳香烃：指含有六个碳原子和六个氢原子组成的特殊碳环——苯环的化合物。
13.孔隙度：岩石中孔隙的发育程度用孔隙度来衡量分为绝对孔隙度和有效孔隙度。
14.绝对孔隙度：岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样总体积的比值。
15.有效孔隙度：指那些互相连通的，在一般压力条件下，可以允许液体在其中流动的孔隙体积之和与岩样总体积的比值。
碳酸盐岩礁滩相储层分类
碳酸盐岩礁滩相储层分类王小敏;樊太亮【摘要】研究以岩石组构、孔隙结构和岩石物性三者之间的相互联系为基础,按照岩石结构成因类型、优势孔隙类型、孔隙结构/物性分类进行多层次划分,将晚古生代以后的孔隙型礁滩相储层分为4大类、10小类,其中细－粗粒间溶孔的残余颗粒灰岩、细－粗晶间孔的残余颗粒云岩、非组构选择性溶孔的结晶碳酸盐岩是主要的优质储层类型,此种分类方法兼顾储层的地质成因模式与其自身特定的渗透性、弹性声波等物理属性,有助于改善储层类型的测井等地球物理手段识别效果,对碳酸盐岩礁滩相储层建模及评价具有重要意义.%Based on the relationships between rock fabrics and pore structure and reservoir petrophysical characteristics, carbonate reef-shoal reservoir rocks from the Late Paleozoic can be grouped into four broad categories and ten subcategories, successively according to genetic rock fabric types and dominant pore types, and pore structure/ petrophysics classifications. Among these reservoir rock types, the high-quality reservoirs mainly comprise residual grain limestones with medium-coarse interparticle pores, and residual grain dolostones with medium-coarse intercrystalline pores, and carbonate rocks with non-fabric selective dissolution pores. This rock-typing approach incorporates the geological genetic model and its own specific petrophysical properties including permeability and acoustic wave and electric conductivity, thereby helpful to facilitating the identification of reservoir rock types from various geophysical loggings, and fundamental to the modeling and characterization of carbonate reef-shoal reservoirs.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(043)005【总页数】8页(P1837-1844)【关键词】碳酸盐岩礁滩;储层类型;孔隙结构;渗透率;物理属性;储层评价与预测【作者】王小敏;樊太亮【作者单位】中国地质大学(北京)能源学院,北京,100083;中国地质大学(北京)海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京,100083;中国地质大学(北京)能源学院,北京,100083;中国地质大学(北京)海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】TE122.2+2储层分类是油气储层评价的关键环节[1-2]。
碳酸盐岩储层物性影响因素研究——以商58断块区沙一段为例
前
言
碳 酸盐岩储集层所构成的油气 田通常具有储
细分为 准 同生 白云岩 、 岩 白云岩 和后 生 白云岩 ３ 成
种， 它们都是通过交代作用或 白云石化作用而形成
的 。
量大 、 产量高的特点， 容易形成大型油气 田， 在世界
油气分 布 中 占有 重 要 地 位… 。根 据 ５６个 大 中型 ４
维普资讯
第 １ 卷第 ５期 ４
２０ 年 １ ０７ ０月
文 章 编 号 ：１０ ０６—６３ （０７ ０ —０２ ０ ５５ ２０ ）５ ０５— ３
特 种 油 气 藏
Ｓ ｅ ｉ ｉ ａ ｄ Ｇａ ｅｅ ｖ ｉ ｐ ｃａ Ｏ ｌ ｎ ｓ Ｒ ｓ ｒ ｏｒ ｌ ｓ
和裂缝 。
中， 其主体为生物浅滩亚相。
湖 平面
。
灰岩和次生白云岩。生物灰岩 中生物碎屑颗粒 约 占 ７ ％（ 中螺类等生物碎屑约占 ６ ％， ｌ 其 ８ 砂屑约 占 ３ ， ％）胶结物约 占 ２％（ 中方解石约 占 ２ ％， ９ 其 ３ 白
云石 约 占 １ ， ％ 灰质 和 白云质泥 晶约 占 ５ 。此类 ％） 岩石 中孔 隙成 因 多样 ， 隙度 可 达 ３ ％ 以上 。 次 孔 ０ 生 白云岩 常具有 如 下 特 点 ： 白云石 的 晶粒 较 粗 ， ①
碳 酸盐 岩 的储 集空 间通常有 原生 孔隙 、 洞 和 溶
裂缝 ３大类 。与碎 屑岩类储层 相 比， 碳酸 盐岩储 集
空间类 型多 、 隙次 生 变化 大 ， 因 和分 布 也更 为 孔 成 复杂 。研究 区沙 一段 碳 酸 盐岩 储 层 的原 生孔 隙 Ｊ 主要 为粒 间孔隙 和粒 内孔隙 ， 生孔 隙主要 为溶洞 次
关于碳酸盐岩成因问题的综述
关于碳酸盐岩成因问题的综述Abstract This article sums up the main opinions of the forming of dolomite. We add the water power and the bioactives to the formation of the limestone. About the formation of the dolomite , we still talk about it from the aspects of protogene and secondary. We read relative references in detail, especially references which were published recently, based on this work, we sum up the opinions and talk about them in our own words. And we try to associate the traditional views with the new standpoints.Key words dolomitisation secondary dolomite protogenic sedimentary rocks摘要本文比较系统全面的综述了关于白云岩成因问题。
对于灰岩的认识，加入了水动力、生物作用的的控制。
对于白云岩的成因，依旧从原生和次生这两个方面对其进行模式和机理的分类和描述。
在详细阅读近来发表的相关文献的基础上，进行了较为完整的归纳，并提出了自己的一些粗浅的看法，对传统观点和最新的研究进展尝试着进行联系。
关键词白云岩化次生白云岩原生沉积岩一、灰岩研究的新认识1.水动力因素的加入过去一直认为碳酸盐沉积物只有化学成因。
现在的观点认为（刘永福et al.，2008），碳酸盐岩的沉积受到水动力的控制作用，在结构和构造上有所反映。
石灰岩、白云岩储层孔隙度-渗透率关系研究
２ Ｔ ｅ Ｄ＂ ｉ ｈ ｅａｔｅ ｔｆＰ ｂｉ Ｓｃｒｙｏ ｉｎＰｏｉｃ， ｈｎ ｃＭ ，ｉｎ１０５ ， 舰 ） ． ｈ ｉｓ ｎｏ ｅ Ｄｐ ｒ ｎ ｕｌ ｅｕｉ ｌ ｒ ｎｅ Ｃ ａｇｈ ｎ Ｊ ｉ ３ ０ １ ７ ｉ。 ｆｔ ｍ ｏ ｃ ｔ ｆＪ ｉ ｖ ｌ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｏ ｅ ｏ ｅ ｉ ｏ ａ ｔｔｐ ｃ ｆ ｈ ｔ ｄ ｎ ｃ ｒ ｏ ａｅ ｒ ｓ ｒ ｏｒ ｓｈ ｗ ｏ ｏ ｔ ａｉｎ ｉｆ ｅ ｃ ｓｒ ｓ ｒ ｓ ｒ ｃ ： ｎ ｆ ｈ ｍｐ ￣ ｎ ｉｓ ｏ ｅ ｓｕ ｙ ｏ ａ ｂ ｎ ｔ ｅ ｅ ｖ ｉ ｉ ｏ ｄ ｌｍｉ ｚ ｔ ｎ ｕ ｎ ｅ ｅ ｅ ｔ ｏ ｔ ｓ ｉ ｏ ｌ
．
ｔ ｅ ａ ｅａ ｅ ｐ ｒ ｓｔ ｆｄ ｌ ｍｉｅ ｉ ｉ ｌ ｒｔ ｈ ｔｏ ｉ ｓｏ ｅ ｂ ｔｐｅ ｅ ｂ ｌ ｙ ｏ ｏｏ ｔ ｓｈ ｇ ｒｔ ａ ｈ ｔ０ ｈ ｖ ｒ ｇ ｏｏ ｉ ｏ ｏｏ ｔ ｓ ｓｍｉ ｏ ｔ ａ ｆｌｍｅ ｔ ｎ ｕ ｒ ａ ｉｉ ｆｄ ｌ ｍｉｅ ｉ ｉｈｅ ｈ ｎ ｔ ａ ｆ ｙ ａ ｍ ｔ
，
（ ．中 国地 质 大 学 ， 京 １０ ８ ： ２ 吉林省公安厅七处 ， １ 北 ０ ０３ ． 吉林 长春 １０ ５ ） ３０ １
摘要 ： 白云石化作用对储 层特征 的影响是碳酸盐岩储 层研 究中的一个重要 主题 。最重要 也是最 普遍的发现可 能是在深埋
藏条件下， 白云岩的孔隙度 和渗透率要 比石灰岩高 ， 然而 ， 目前表 明这种差异 的定量信 息却很少。虽然大 多数研 究实例表 明白云岩 的孔 隙度更高 ， 但是也有少量的不同观 点。利用来 自不 同沉积背景、 同年代 、 同埋 藏深度 的５个碳酸盐 岩台 不 不
ｄｆｅ ｅ ｔｄ ｐｏ ｉｉｎ ｌｓ ｔｉｇ ｄ ｆｅ ｅ ｔｇ ｏ ｏ ｉ ｇ ｓａ ｄ ｄ ｆｅ ｅ ｔｂ ｉａ ｐ ｈ ｔ ｉ ａ ｅ ｘ ｌ ｒｓｔ ｉ ｌｒ． ｉ ｒ ｎ ｅ ｓｔ ａ ｅ ｔ ｓ， ｉ ｒ ｎ ｅ ｌｇｃ ａ ｅ ｎ ｉｆｒ ｎ ｕｒ ｌｄｅ ｔ ｓ ｈ ｓｐ ｐ ｒｅ ｐ ｏ ｅ ｈｅｓｍｉａ ｉ ｆ ｏ ｎ ｆ
硫酸盐热化学还原反应及其对储层的影响
硫酸盐热化学还原反应及其对储层的影响
李立标;何艳芳;周彬;周亚丽
【期刊名称】《天然气技术与经济》
【年(卷),期】2013(007)004
【摘要】硫酸盐热化学还原作用（TSR）是普遍发生于碳酸盐岩层系中的地质现象，不仅能够引起油气藏中H2S的富集，其产生的各种酸性气体还时碳酸盐岩储层具有明显的溶蚀改造作用，总结了TSR反应发生的温度范围、动力学机制、反应过程中的热释放、参与反应的各个组分及其产物，并以川东北地区飞仙关组为例探讨了TSR反应对碳酸盐岩储层的改造作用，揭示了白云石化作用和深埋藏溶蚀作用早期对飞仙关组储层改造作用以及TSR在埋藏后期对储层储集性能进一步改善的作用．
【总页数】4页(P25-28)
【作者】李立标;何艳芳;周彬;周亚丽
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】P618.130.21
【相关文献】
1.硫酸盐热化学还原反应及其对储层的影响 [J], 李立标;何艳芳;周彬;周亚丽
2.原油与硫酸盐的热化学硫酸盐还原反应模拟实验及动力学研究 [J], 张永翰;岳长涛;李术元;钟宁宁
3.硫酸盐热化学还原作用对原油裂解成气和碳酸盐岩储层改造的影响及作用机制[J], 张水昌;朱光有;何坤
4.热化学硫酸盐还原反应对原油C7轻烃参数的影响 [J], 肖七林;李楚雄;鄢坤
5.热化学硫酸盐还原反应对原油C7轻烃参数的影响 [J], 肖七林;李楚雄;鄢坤;因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
蒸发泵和渗透回流白云石化模式
蒸发泵和渗透回流白云石化模式摘要：本文主要是简单介绍古代白云岩形成的经典模式：原生白云石模式、蒸发作用模式、渗流-回流模式、混合白云石化模式、埋藏白云石化模式和最近兴起的构造热液白云岩化。
关键词：碳酸盐白云石化模式1、原生白云石模式“原生白云石”通常定义为：从溶液中成核为晶体并像原生沉积物那样堆积下来，或者以胶结物形式沉淀在大孔隙中，因此在它们生长过程中仅仅占据了流体的空间。
其中作为原生白云石最典型的实例是澳大利亚南部考龙泻湖和美国加利福尼亚深泉盐湖中的白云石。
但研究中发现，这些白云石大都不是化学计量成分的，且沉淀速度不是过快就是太慢，故将它们看作是同生白云石化作用的例子可能更为合适。
由此，许多人认为在地表条件下不能直接沉淀白云石。
但随着研究的深入及新仪器的应用，国内外学者陆续在波斯湾、巴哈马安得罗斯全新世沉积物、牙买加发现湾附近裙礁及我国西沙群岛第三系生物礁碳酸盐岩中发现了直接沉淀的原生白云石沉积物。
这些原生自形的白云石或与文石、高镁方解石共生，或作为孔隙充填的胶结物产出。
另外，最近人们开始关注“非叠层石生态系兰细菌白云岩”。
在四川盆地上震旦统灯影组白云岩地层中，除发育有浅色的叠层石生态系兰细菌白云岩外，还发育有黑色的非叠层石生态系兰细菌白云岩。
它既可发育于沉积期和胶结作用期，也可发育于成岩作用期。
沉积期发育的非叠层石生态系兰细菌白云岩呈纹层状产出或围绕颗粒的四周生长，其单层厚度从1mm到大于10mm不等，有时呈不连续的黑色小点发育于白色叠层石生态系兰细菌白云岩的叠层石、层纹石中。
现在的某些学者支持将这种白云岩算作是原生白云石的例子。
虽然原生白云石的例子已被大量发现，但目前在常温、常压的条件下，在实验室中尚未合成出真正化学计量的白云石。
所以，是否有真正原生的白云石，即是否真正有以化学沉淀的方式从水体中直接沉淀出来的白云石的问题，仍将继续讨论下去。
2、蒸发泵和渗透回流白云石化模式这两种作用模式都需要比较炎热的气候，发生在蒸发作用比较强烈的海岸环境。
陆相白云岩成因与储层研究方法初探
陆相白云岩成因与储层研究方法初探X刘爱永1,2,郑 敏3(1.中国地质大学能源学院,北京100083;2.中石化中原油田分公司勘探管理部;3.中石化中原油田分公司勘探开发科学研究院,河南濮阳 457001) 摘 要:渤海湾盆地古近系沙河街组广泛发育有湖相白云岩,普遍认为其属于与间歇海侵有关的正常沉积的深-半深湖相白云岩。
孙钰、廖静等对济阳坳陷惠民凹陷及黄骅坳陷歧口凹陷两个陆相白云岩沉积地区进行了分析,贾丽等对黄骅坳陷歧口西斜坡带泥晶灰质白云岩油层评价进行了方法研究,综合利用岩心、录井、地化及微观资料认为,渤海湾陆相盆地沙河街组一段白云岩岩性及物性特征、储渗空间类型及组合特征方面存在着相对一致的结论。
关键词:白云岩;成因机理;储集空间;Mg /Ca 比;碳同位素 中图分类号:P 618.130.1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)02—0145—02 白云岩作为碳酸盐岩的重要油气储层,北美碳酸盐岩油气藏的80%油气产于层状白云岩中,中国大多数天然气(包括少量原油)也产于白云岩储层中,陆相含油气盆地内白云岩的成因研究薄弱。
1 白云岩成因白云岩的成因作为碳酸盐沉积学中的一个主要问题之一。
研究认为,白云石的形成需要3个条件:Mg 2+的外部供给,且CO 32-的补给必须足以形成所观察到的白云石;必须具有一种输送机制,一般是以流体的形式将这些离子输送到白云石化作用场所;必须具备有利的化学条件,使得白云石在其堆积场所沉淀。
对于现代碳酸盐沉积物白云岩化作用模式,通常有以下5种类型:与蒸发岩有关的蒸发泵及萨布哈模式;渗透回流机制;大气水与海水混合白云岩化模式;埋藏压实作用;调整白云岩化作用等;构造热液白云石化。
2 不同的白云岩岩性及其组合特征与特定的沉积环境相关联惠民凹陷沙一段大量发育的白云岩,常见的岩石类型包括生物碎屑云岩、[4] arimore, D.R.,Goiffon,J.J.and Bayh,III,R.I.Low cost solutions for well interventions through advanced slickline services[R].SPE 35236,1996.[5] arimore, D.R.and Fehr mann,G.Z.Field cases of cost -efficient well interventions per for med with advanced slickline technology[R].SPE 38097,1997.[6] oster,J.,Clemens,J.and Moore, D.Slickline deployed electromechanical intervention system,a cost -effective alter native to traditional cased -holeservices[R].SPE 67201,2001.[7] 赵克林.沙特H RML 地区钻井工艺技术[J].内蒙古石油化工,2008,34(14):90～91.Application of New Type Electromechanical Punch in Dr illing and Wor kover in Saudi Ar abiaAbstr act:For many years,wells in Saudi A rabia often require workover because of the highly corrosive envir onment to which the downhole equipment is subjected.T o maintain well control during oper ations,a single hole often is required to allow the kill fluids to be circulated.Workover jobs that requir ed a single hole to be punched were often economically compr omised by the delays in mobilizing explosives and failures of per for ation when using traditional mechanical hole punching methods.T his paper intr oduces a newly developed slickline deployed,electromechanical tubing punch by Saudi Ar amco ,and several case histor ies in which the electromechanical punch was utilized and the new tool resulted in 100%success to punch a hole on tubing and solved the problems that had been experienced using conventional methods as well.K y S ;D &;;T ;D 145 2012年第2期 内蒙古石油化工*收稿日期5e wor ds:audi Ar abia rilling workover Electr omechanical ubing punch ownhole power unit:2011-12-2灰质藻云岩、砾屑云岩、鲕粒云岩和泥(粉)晶云岩五种类型,其中泥(粉)晶白云岩和泥质白云岩、生物碎屑云岩和灰质藻云岩、鲕粒云岩和砾屑云岩组合等[1],垂向上常与油页岩、泥岩、灰质泥岩、生物灰岩、粉砂岩、泥质粉砂岩共生,基本对应的沉积环境为深湖-半深湖、半深湖、半深湖-浅湖、斜坡浅滩-浅湖地区、滩坝、滩缘环境。
6章白云岩及白云石化作用模式-文档投稿赚钱网
（1）
（2）
根据许靖华的推算K值大约为1×10-17。根 据计算，在海水中白云石处于过饱和状态，但 在正常海水中很少有白云石沉淀，这可能是化 学动力因素所致。很多白云石是交代CaCO3而形 成的，其化学反应式为：
（3）
对于反应平衡式（3）的平衡常数Kcd为： （4）
如灰岩地层要完全白云石化就需要大量的 Mg2+。对于地表及近地表成岩白云石化作用， Mg2+的主要来源是海水。在海水中没有产生广 泛的白云石沉淀，在海底CaCO3也很少有白云 石化的原因是形成白云石矿物的化学动力学因 素所致。在海水中，Mg2+比Ca2+容易水化，而 且常形成离子对。这就表明参与化学反应的 Mg2+很少，而且Ca2+比Mg2+容易进入Mg-Ca 碳酸盐晶体。白云石的形成常是阳离子与CO23的结合的产物，而不是HCO-3，这就表明，在 高碱度高pH值的溶液中容易发生白云石化作用
五、海水白云石化作用
以上所提到的白云石化作用过程均强调Mg离子来源于海水， 在白云石化过程中存在的动力学问题是通过海水的稀释作用及蒸 发作用而克服的。这些模式都提供了一个白云石化流体通过碳酸 盐沉积物的驱动机制（下图）。
海水的大规循环而进入碳酸盐台地所产 生白云石化作用的机制是由Kohout(1967)提 出的，另外一种使海水通过碳酸盐台地的动 力机制是由Simms（1984）提出的，即“回 流（raflux）”机制。变化很小的海水也可使 潮坪碳酸盐沉积物产生白云石化，使海水通 过潮坪沉积物的驱动机制是“潮汐泵吸作用”。
用发生变化的结果。
第三节 白云石的痕迹元素 地球化学
白云石中的痕迹元素可以作为白云石化液 体的性质与特征的指示剂。主要研究涉及的元 素是Sr、Na、Fe、Mn，这些元素的聚集作用 的控制因素与文石和方解石相似；
白云岩储层的非均质性和渗透性
白云岩储层的非均质性和渗透性白云岩是一种具有非常特殊岩石特征的碳酸盐岩，其储层非均质性和渗透性对于油气勘探与开发来说至关重要。
了解并掌握白云岩储层的非均质性和渗透性对于有效开发该区域的油气资源具有重要意义。
本文将对白云岩储层的非均质性和渗透性进行详细探讨。
首先，白云岩储层的非均质性是指在储层中存在着空间上的不均匀分布特征。
白云岩层在地质历史演化过程中，受到了多种复杂的构造和岩石学因素的影响，导致其储集层的垂向和水平方向上存在着不同程度的非均质性。
非均质性的主要表现形式包括孔隙度和渗透率的空间变异、脆性岩石的发育以及不同岩相的存在等。
了解和研究这些非均质特征对于评价储层的开发潜力，制定合理的开发方案具有重要意义。
其次，白云岩储层的渗透性是指岩石孔隙中流体流动的能力，也是判断储层含油气性能的重要依据。
白云岩层的渗透性受到多种因素的影响，主要包括岩石的孔隙度、孔隙连通方式、岩石孔隙中的流体粘度和温度等。
白云岩储层的孔隙度一般较低，但其孔隙结构多样，可以通过孔隙连通方式的研究来分析渗透性的特征。
此外，不同的岩石成分和结构也会对渗透性产生显著影响，如脚层和水平缝等特殊构造对渗透性的改善具有重要作用。
白云岩储层的非均质性和渗透性对于油气的勘探和开发具有重要影响。
首先，非均质性的存在导致储层中不同地区的油气分布不均匀，有些地区可能存在高渗透性的储层，而有些地区则可能存在低渗透性的储层，这对于确定开发方案和确定开发区域具有重要意义。
其次，了解储层的非均质性可以评估采油技术的适用性，如水平井、酸化、压裂等技术对于非均质储层的开发有着重要的意义。
此外，渗透性的了解也可以提供有关采油方法的指导和优化，以提高储层的开发效果。
白云岩储层的非均质性和渗透性是油气勘探开发中不可忽视的关键因素。
准确研究白云岩储层的非均质性特征以及渗透性分布具有重要意义。
为了确定储层的非均质性，我们可以通过岩心分析、测井解释、地震反演和流体包裹体研究等多种方法。
碳酸盐岩储层损害机理及保护技术研究现状与发展趋势
碳酸盐岩储层损害机理及保护技术研究现状与发展趋势碳酸盐岩储层是一种常见的油气储层类型，但由于地质条件、油气开采过程及环境因素等影响，碳酸盐岩储层容易出现各种损害，限制了油气开采的效率和产量。
对碳酸盐岩储层损害机理的深入研究以及相应的保护技术的开发具有重要的意义。
本文综述了碳酸盐岩储层损害机理及保护技术研究的现状与发展趋势。
一、碳酸盐岩储层损害机理1. 孔隙结构变化碳酸盐岩储层中的孔隙结构是影响油气储层有效性的重要因素。
而地层的压实、溶蚀、侵蚀等过程都会导致孔隙结构的变化，影响岩石储层的孔隙连通性和孔隙度，从而影响油气的渗流性能。
2. 酸侵蚀酸侵蚀是碳酸盐岩储层常见的损害机理之一。
在油气开采过程中，注入的酸性液体会与碳酸盐岩发生化学反应，导致岩石溶解，矿物质溶解产生孔隙连接，使岩石储层的孔隙度和渗透率发生变化，从而影响岩石的储集性能。
3. 粒子脱落碳酸盐岩储层中的粒子脱落是导致储层损害的重要机理之一。
随着压力变化或渗透流体的侵蚀，碳酸盐岩岩石表面的颗粒会逐渐脱落，导致储层孔隙度和渗透率的减小，影响油气的储集和渗流。
二、碳酸盐岩储层保护技术1. 化学保护技术化学保护技术是通过注入各种化学剂物质，形成化学反应形成保护膜或填塞剂，改变油气与岩石的作用关系，以减缓或阻止储层的损害过程，提高储层的渗透性和持久性。
2. 物理保护技术物理保护技术主要采用注入微米级润湿剂、表面活性剂等物质，降低岩石孔隙表面张力，改善岩石的润湿性和渗透性，从而减缓或阻止储层的损害过程。
3. 工程保护技术工程保护技术主要包括井筒完井工程、注酸压裂技术、注气填充技术等，通过改善井筒结构和注入相应材料来保护储层，减少储层损害并提高油气的开采效率。
三、研究现状与发展趋势1. 研究现状目前，对碳酸盐岩储层损害机理及保护技术的研究已经取得了一系列进展，包括对孔隙结构变化、酸侵蚀、粒子脱落等损害机理的深入理解，以及化学、物理、工程保护技术的开发与应用。
碳酸盐岩成岩史及其对储层的控制作用——以普光气田为例
（． １ 成都理工 大学 ， 四川 成都 ６ ０ ５ ； ２ １０ ９ ．中国石 油化 工股 份有限公 司 勘探 南方分公 司 ， 四川 成都 ６ ０４ ） １０ １
摘要 ： 碳酸盐岩成岩作用贯穿沉积物从堆积到埋藏 直至抬升 的整 个历 史， 酸盐矿物对 成岩环境 的高度敏 感性使得 岩石 碳
ｐ ｔ ｆ ｂ ｉ ｎ ｈ ｓ ａ ｒ ｐ ｒ ｅ ｆｒ ｃ ｓ ｗ ｒ ｏ ｓａ ｔ ｄｆ ｄ ｄ ｒ ｇ ｔ ｅ ｌ ｎ ｉ ｆｄ ａ ｅ ｅ ｉ． ｘ ｍ－ ｅｒ ａ ｒ ａ ｄ ｐ ｙ ｉ ｌ ｐ ｏ ｅ ｔ ｓ ｏ ｏ ｋ ｅ ｅ ｃ ｎ ｔｎ ｌ ｍｏ ｉ ｅ ｕ ｎ ｈ ｏ ｇ ｔ ｏ ｃ ｃ ｉ ｙ ｉ ｉ ｍｅ ｏ ｉｇ ｎ ｓｓ Ｅ ａ ｐ ｅ ｒ ｈ ｏ ｌｘ ｄ ａ ｅ ｅ ｉ ｐ ｏ ｅ ｓ ｓｏ ｅ Ｃ ａ ｇ ｉ ｇ ｒ ｅ ｏ ｌｄ ｌｍｉ ｎ ｅ Ｆ ｉｉ ｎ ｕ ｎ ｏ ｌ ｉ ｅ ｃ ｌ ｓａｅ ｔ ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｉｇ ｎ ｓｓ ｒ ｃ ｓｅ ｆ ｈ ｈ ｎ ｘ ｎ ｅ ｆ ｈ ａ ｏｏ ｔ ａ ｄ ｔ ｅｘａ ｇ ａ ｏｉ ｃｂ ａ ｈ ｔ ｓ ｅ ｈ ｔ
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研究白云石的成因以及形成方式对油气及某些矿 ［4 ］ 产资源的勘探与开发具有实际的指导意义 。 另
1
白云石化作用机理
外，白云石的成因在地质学中还有很高的理论价 1. 1 白云石成因模式 白云石的化学成分虽然简单， 但白云石的成 值。研究表明，虽然白云石的化学成分十分简单， 分子式为 CaMg（ CO3 ） 2 ，但在常温常压、 没有微生 因直到今日仍然存在很多争议。 大部分学者按照 物参与的情况下， 实验室无法按无机化学的方式 成功沉淀出白云石， 白云石的形成是一个受动力 学控制的过程。 一定的划分标准（ 如白云石的形成机理、 白云石地 层的埋 深 情 况 等 等 ） 归 纳 了 白 云 石 化 作 用 的 模 式
2+ 电作用 （ Mg 的 水 合 作 用 ） ， 因 此 理 论 上 饱 和 的 2－ 海水 ， 在实际条件下 CO 3 并不能克服“水化壳 ”
量不守 恒 的 现 象， 但 是， 当 把 模 型 的 初 始 条 件、 与 Mg2 + 结合 ， 图 1 表 示 的 是 白 云 石 形 成 过 程 中 边界条件合理地加入之后， 能在允许误差的范围 受水合作 用 影 响 的 示 意 图 。 由 于 Mg 2 + 不 能 参 与 内得到较准确结果， 而且， 数值模拟还能够弥补 反应 ， 所以现代海水中沉淀的碳酸盐岩多为文石 物理模拟时间尺度不能太长的缺陷 。 因此， 笔者 ， 采用数值模 针对白云石化中的“渗透回流模式 ” 拟的方法，探讨该模式的水动力条件对储层的影 而非白云石 。 但当海水发生浓缩 ， Mg 含量增高 时 ， 水合作用障碍越容易被克服， 促进白云石的 沉淀。
Abstract： Dolomitization has a significant influence on the carbonate rock reservoirs which contain oil and gas resources． Previous studies mainly focus on formation models of the dolomite ，however，a fair description of its formation process is quite rare ，needless to say a reasonable quantitative analysis for the transformation level of the reservoir by dolomitization． In this paper，a 1 － D model was set up based on the seepage reflux dolomitization model． Under the comprehensive advantage of TOUGHＲEACT，a multicomponent multiphase flow and solute transport simulation software， the exploration on the transformation of the reservoir by dolomitization is fully realized． As the obvious results illustrate： when the concentrated sea water with high Mg / Ca ratio intrudes into the aquifer，calcite dissolution and dolomite precipitation are inevitable and actually happen in this case． The porosity and permeability are greater than the initial value． In 50 ， 000 years，by force of gravity ，seepage reflux dolomitization can affect 50 m depth of the reservoir resulting in the formation of a certain scale dolomite reservoir． Key words： dolomitization； seepage reflux ； physical properties of reservoir ； TOUGHＲEACT
818
现
代
地
质
2014 年
ห้องสมุดไป่ตู้
碳酸盐岩中还发现了很多其他矿产， 如以白云岩 为主岩的密西西比河谷型 （ MVT ） 铅锌矿和以石灰 岩或白 云 岩 作 为 主 岩 的 天 青 石 矿 床
［2 － 3 ］
响深度，以期为“成因模式 ” 理论提供一种新的验
证方法 并 为 今 后 的 油 气 勘 探 开 发 工 作 提 供 一 些 。 因 此， 指导。
2+
第4 期
杨
冰等： 渗透回流模式白云石化作用对碳酸盐岩储层的影响
819
图1 Fig. 1
白云石结构及水合作用影响示意图
［3 ］
Schematic of dolomite structure and hydration effects
1. 3
白云石化反应的动力学数据
前文已经提及， 白云石化作用是一个动力学 控制的反应， 因此模拟过程中白云石的动力学数 2. 1 软件介绍 据十分重要。在过去的几十年间， 通过实验等手 本 次 研 究 使 用 TOUGHＲEACT / EOS7 程 序， 段，获得了一些矿物溶解过程的动力学数据 ， 但 TOUGHＲEACT［19 － 20］是研究孔隙与裂隙介质中多相 关于沉淀速率的动力学数据比较缺乏。 对于矿物 ［16 ］ 的溶解速率，有一个一般性的表达式 ： r n = f ( c1 ，c2 ，…，c N C ) = ± k n A n 1 － Ω θ n n = 1 ，…，N q
［4 ］
，用来解释一些实际地层中白云岩的形成原
塔里木 盆 地 是 我 国 重 要 的 含 油 气 盆 地 之 一， 因。现今被广泛接受的白云石化模式有 ： 蒸发模 随着油气勘探的深入， 塔里木盆地寒武系已成为 式（ 萨布哈 模 式 ） 、 渗 透 回 流 模 式、 混 合 水 模 式、 ［5 ］ 一个重要的油气勘探目标 ， 很多学者对该地区 海水模式、埋藏模式以及热液成因模式。
前人对 于 该 地 区 的 研 究 大 多 是 应 用 岩 石 学、 1. 2 白云石化作用热力学及地球化学分析 由于在实验室条件下很难合成白云石， 所以 矿物学的理论方法， 采用薄片分析、 包裹体分析 及扫描电镜等手段， 结合“成因模式 ” 理论， 定性 有关白云石沉淀的平衡常 数 尚 未 有 统 一 的 说 法 。 ［12 ］ － 17 分析了白云岩储层的形成方式。 这些基于野外观 Hsu 给出的 K 的估计值为 10 ， 根据现代亚稳 察的解释虽在一定程度上指出了白云岩形成的原 因，对该地区油气资源的勘探开发提供了一些指 导，但都没有对白云石的形成过程给出明确的描 “成因模式 ” 述，同时，应用 理论时， 缺乏对于主 控条件的直接证明： 如对于渗透回流模式白云石 化，在以重力为主的水动力条件下能否产生大规 模的白云岩进而形成有效的白云岩储层并未得到 验证。 近些年来， 数值模拟方法越来越多地应用到 了地学研究的各个领域， 虽然采用数值模拟， 有 时会得到不符合物理过程的结果， 如在地下水模 拟中，当采用有限元法时， 会在局部区域出现质
［13 ］ － 16. 5 ， 态的白云石，Hardie 给出 K 的估计值为 10 2+ 2+ 2－ 而根据现代海水中 Ca 、Mg 、与 CO3 的活度， － 15. 01 ， 也就是说， 近似计算出的离子活度积为 10 现代海水对于白云石而言是过饱和的 （ 离子积比平
衡常数大一两个数量级 ） ，但很少发现现代白云石 的生成。这表明现代海水中虽然有白云石的沉淀 趋势，但该反应却受到动力学的控制。 Lippmann［14 － 15］指出，关于白云石处于过饱和 状态的海水可以长时间的存在， 而不会发生白云 2+ 石的沉淀， 原因在于 Mg 与 H 2 O 之 间 较 强 的 静
2+ 而持续的水动力条件， 以及将反应后过剩的 Ca 排除掉。
奥陶系鹰山组， 塔里木盆地塔北、 塔中地区寒武 系地层和塔中地区内良里塔格组都有白云石化作 ［10 ］ 用的发生或均有白云石的出现。 郑剑锋 更是指 出塔里木盆地寒武系广泛发育白云岩， 并推测此 处的白云岩很有可能为萨布哈白云岩和渗透回流 白云岩。
0
引
言
资源。近年来研究表明： 碳酸盐岩中的油气储量 占全球油气资源总储量的 50% ， 产量更高达 60% 以上，而碳酸盐岩储层有一半为白云岩
［1 ］
碳酸盐岩中常常赋存重要的油气资源和矿产
。 此外，
0112 ； 改回日期： 20140315 ； 责任编辑： 孙义梅。 收稿日期： 2014基金项目： 中国 石 油 天 然 气 股 份 有 限 公 司 科 学 研 究 与 技 术 开 发 项 目 （ 2011A － 0207 ） ； 吉 林 大 学 研 究 生 创 新 基 金 资 助 项 目 （ 2014026 ） 。 作者简介： 杨 冰，男，硕士研究生，1988 年出生，地下水科学与工程专业，主要从事地下水多组份反应溶质运移方面的工 作。Email： yangbing12@ mails. jlu. edu. cn 。
第 28 卷 第 4 期 2014 年 8 月
现
代
地
质
GEOSCIENCE
Vol. 28 No. 4 Aug. 2014
渗透回流模式白云石化作用对碳酸盐岩 储层的影响
杨 冰，李佳琦，杨磊磊，许天福
（ 吉林大学 地下水资源与环境教育部重点实验室，吉林 长春 130021 ）