生烃伴生酸性流体对碳酸盐岩储层改造效应的模拟实验

深层-超深层碳酸盐岩是目前油气勘探聚焦的重点领域,其储层的形成和保持机制是制约深层储层预测的关键科学问题。为了明确埋藏溶蚀作用下酸性流体对碳酸盐岩储层物性的影响,有必要开展烃源岩地层孔隙生烃模拟和溶蚀模拟实验(简称生烃及溶蚀模拟实验),定性定量厘清中、深层埋藏环境下烃源岩与碳酸盐岩储层演化过程。采用自主研发设计的生烃模拟实验装置和溶蚀模拟实验装置,以塔里木盆地奥陶系鹰山组灰岩和云南禄劝低成熟烃源岩为实验对象,利用岩相学和地球化学相结合的分析手段,查明中、深埋藏环境下生烃热演化过程中伴生的复杂酸性流体改造碳酸盐岩储层的过程及其控制因素,探索烃源岩生烃过程对碳酸盐岩围岩的改造规律。实验表明:中、深层埋藏环境下烃源岩热演化过程中伴生的有机酸和CO 2等酸性流体对碳酸盐岩储层产生明显溶蚀作用,扩大原有储集空间并提高孔隙度,并且随着埋藏深度增加,溶蚀作用明显减弱;流体在运移过程中是否能够改善储层物性,由流体中的碳酸钙饱和度、流体流速、水岩比以及原始孔隙结构等因素共同决定。此研究能够为深层-超深层碳酸盐岩优质储层的预测提供一定的理论基础。

伊犁盆地蒙其古尔铀矿床含矿目的层强高岭石化成因

蒙其古尔铀矿床品位富、成矿作用复杂等特点在我国现已发现的砂岩型铀矿床中占据着独特的位置。黏土X射线衍射结果显示,蒙其古尔矿床含矿目的层砂体中普遍发育有强烈的高岭石化现象,其高岭石含量占黏土总量的58%~86%。蒙其古尔矿床含矿目的层中有机质及煤系地层中有机质镜质体反射率(Ro)平均值为0.61%,反映该区煤系地层的成熟度整体处于未成熟-低成熟阶段,属于生物生烃阶段。容矿砂岩烃类包裹体的发现证实了目的层本身曾遭受过有机酸性流体的改造。研究认为,沉积成岩过程中有机酸性流体的渗出及成岩期后地表水的渗入叠加改造作用是蒙其古尔矿区含矿目的层砂岩中普遍发育高岭石化的根本原因,煤成气等还原性流体的介入可能与蒙其古尔矿床富大矿体形成关系密切。

珠江口盆地深层高温高压下的水岩作用

地层中的酸性流体是含油气盆地内部物质迁移和能量交换的主要介质,是形成次生孔隙、改善储层物性的重要物质基础。通过对珠江口盆地岩心样品进行高温高压水岩反应实验,结合扫描电镜、铸体薄片、储层物性、XRD及ICP-OES等分析测试手段,揭示了深层碎屑岩储层溶蚀作用和次生孔隙发育机理。研究结果表明:(1)高温高压条件下有机酸性流体对岩石矿物具有溶蚀作用,且发生了离子迁移现象,释放出K^(+),Ca^(2+),Na^(+),Mg^(2+)等阳离子,反应后样品孔隙度平均提高了5.6%,提升幅度达31.5%,岩石中的易溶组分含量及易溶矿物的原生结构可影响次生孔隙的发育;(2)选取具有代表性的样品对少井或无井区域进行深部地层条件下的水岩反应模拟实验是科学有效的储层评价途径,实验可模拟溶蚀过程和刻画溶蚀机理,现今在深部油气勘探成本高、风险大的背景下,高温高压实验结果对深部储层预测和勘探目标优选具有重要参考价值。