关键词:
成岩作用
次生孔隙
化学反应
平衡常数
KHF模型
摘要:
【研究目的】成岩作用的本质是储层内水-岩相互作用及该过程中的物质、能量的迁移,控制了含油气盆地深层有利储层的形成及分布。含油气盆地深部地层流体处于缓慢运移状态,该条件下成岩系统各相态间处于平衡-近平衡状态,故而可以利用热力学定量计算砂岩储层内各类成岩作用过程,进而明确成岩产物及次生孔隙的形成过程及主控因素。【研究方法】本文主要针对富CO2的酸性流体环境下,砂岩储层内各类矿物的溶解度,进而明确各类次生孔隙的成因机制。研究中,基于文献调研明确H2O-CO2-方解石-钠长石-石英系统内各类物质的类型及赋存状态,进而,利用恒压比热模型定量计算不同温度、压力条件下H2O(l)、长石、方解石、CO2(g)等纯物质的吉布斯生成能;利用HKF模型计算Na+(aq)、CO2(aq)等溶解态粒子的偏摩尔吉布斯能;进而,利用吉布斯函数定量计算该体系内各类化学反应的化学平衡常数;最后,基于溶液内电荷平衡原理,计算不同温压条件下该系统内各类物质的溶解度;计算结果与砂岩储层内各类的成岩产物的含量进行对比,明确含油气盆地砂岩储层内各类次生孔隙的成因机制及主控因素。【研究结果】研究表明:体系内水溶液中各类粒子含量主要受温度及CO2分压控制,压力对其影响相对较小,不同离子随温度变化的规律具有明显差异性;体系内水溶液中含钙、含碳粒子的组成随温度变化而发生改变,而含铝、含硅粒子的组成随温度变化而基本不变。【结论】水溶液内各类粒子的溶解度、流体运移速率及流体运移持续时间决定次生孔隙的含量,溶液内各类粒子的随温度、压力的变化规律决定不同地层流体迁移模式下次生孔隙的分布模式及分布范围。