双鱼石构造栖霞组白云岩储层特征及主控因素

针对川西北双鱼石构造栖霞组白云岩储层特征及主控因素问题,以野外剖面实测、岩芯观察描述及钻测井资料为基础,结合普通镜下薄片、铸体薄片、扫描电镜及阴极发光等分析手段,探讨储层发育特征及主控因素。结果表明,栖霞组储层沿龙门山山前带呈北东-南西向展布,厚度在10~40 m;储层以台地边缘滩相的晶粒白云岩和少量颗粒白云岩为主;储集空间类型以溶蚀孔(洞)为主,裂缝次之;孔隙度频率分布主要集中在1.0%~4.0%,渗透率主要集中在0.001~10.000 mD;储集类型主要为裂缝-孔隙(洞)型储层。栖霞组储层的发育及分布主要受沉积相带、沉积古地貌、成岩作用及后期构造破裂等因素控制,沉积作用提供了储层发育的物质基础;沉积古地貌则控制了高能颗粒滩相的分布范围;准同生期淡水淋滤溶蚀不但形成了大量的次生溶蚀孔洞,还提供了白云石化流体运移的通道;埋藏白云石化作用最大限度地继承和保存了早期的孔洞系统;后期构造破裂形成的裂缝则进一步连通了孔洞系统。

坪头水电站岩溶砂化细晶白云岩的特性及围岩分类

为了能及时准确地对坪头水电站引水隧洞后段及厂址区内各水工建筑物洞室开挖揭示的围岩细晶白云岩进行围岩类别的确定,为工程设计提供科学合理的地质依据,在充分调查该区水文地质条件及岩溶发育特征和认识细晶白云岩岩溶砂化现象形成机制的基础上,通过大量的岩石磨片鉴定试验和物理力学性质试验,全面细致地查明了围岩细晶白云岩的物质组成及其在不同岩溶砂化情况下的物理力学特性。依据国家相关规程规范,结合各洞室实际开挖揭示情况和试验结果,对该区内岩体进行了围岩工程地质分类,总结出不同岩溶砂化细晶白云岩的围岩类别的特征及其综合评分情况,并对该区确定的Ⅲ类、Ⅳ类和Ⅴ类不同类别的围岩,有针对性地采取相应的工程处理措施,从而确保了各水工建筑物洞室的围岩稳定和安全运行。

叙利亚O油田Shiranish组碳酸盐岩储层主控因素分析

利用测井、岩心、薄片、物性分析及压汞资料,对叙利亚O油田上白垩统Shiranish组碳酸盐岩储集层特征及主控因素开展研究,明确生屑滩灰岩和粉晶云岩为研究区主要储层类型,其沉积环境、储集空间、孔渗性能及孔喉结构均不相同。生屑滩灰岩储层以组构选择性孔隙为主要储集空间,具有良好的孔喉结构,储渗性能好,其形成主要受沉积相带及多期溶蚀作用控制;粉晶云岩储集层包括选择性组构孔隙和非选择性组构孔隙2种类型,具有中高孔、高渗特征,其形成主要受大断裂和白云石化作用的影响。

鄂尔多斯盆地中东部马五段中粗晶白云岩成因及成岩演化

中粗晶白云石因晶体内外结构的差异,常作为白云岩成因机理、表征成岩流体演化及恢复元素迁移规律等研究的重要载体。通过岩石学、阴极发光及相关地球化学测试,综合开展鄂尔多斯盆地中东部下奥陶统马家沟组第五段中粗晶白云岩成因相关研究。结果表明:中粗晶白云岩是在大规模发育泥粉晶白云岩、颗粒白云岩的基础上局部发育,具有晶粒粗大、阴极发光下见环带结构、晶粒间充填萤石和石英等特征。相比于其他白云岩,中粗晶白云岩具有Fe、Mn含量最高,Na、Sr含量最低,δEu负异常,δ18 O值强烈负偏等特征。认为中粗晶白云岩是在早期白云岩化流体和大气淡水改造的基础上,在埋藏阶段受第三期次流体改造而发生重结晶作用。阴极发光与电子探针测试显示中粗晶白云石晶体具有内外结构、成分的差异,推测重结晶过程先是由微晶白云石发生结构调整,形成内部暗红色核心,该过程以大量Fe、Mn进入晶格置换出Mg为特征,随后白云石外围亮红色环边沉淀,但仍伴有少量Fe、Mn进入晶格。结合成岩演化历程,认为中粗晶白云岩是经历早期白云岩化—大气淡水淋滤—二次埋藏重结晶—深埋藏溶蚀等一系列成岩作用的终端产物,并在成岩演化过程中伴随有Fe-Mn含量及Mn/Sr持续增大、Sr含量持续减少、Na含量则先增大再减小等元素地球化学迁移规律。

川西地区中二叠统栖霞组中—粗晶白云岩成因

通过野外剖面、岩心、薄片的观察及地球化学分析等手段,对川西地区栖霞组中—粗晶白云岩成因进行了研究。结果表明,中—粗晶白云石晶形呈自形、半自形及他形,可见残余生物(碎屑)幻影,裂缝发育,白云石被缝合线切割,储集空间以溶蚀孔洞和晶间孔为主,孔洞内充填有自形白云石及鞍状白云石。中—粗晶白云岩的碳同位素值处于二叠系海相碳酸盐岩的范围;川西的南部地区中—粗晶白云岩氧同位素相对于川西的北部地区更偏负;川西的北部中—粗晶白云岩锶同位素比值处于二叠系海相碳酸盐岩的范围,而川西的南部则高于此范围;稀土元素配分模式显示白云岩基本继承了石灰岩特点;白云岩Ce显示正异常,Eu无明显正异常,川西的南部地区具有较明显的La负异常。综合研究得出:颗粒滩相是白云石化作用发生的有利相带,浅埋藏阶段的海水白云石化作用是中—粗晶白云岩的主要成因,后期局部遭受热液改造作用,孔洞内充填的自形白云石也为浅埋藏阶段的海水白云石化作用所形成,而鞍状白云石为后期热液成因。

云南白云石大理岩变形性质的高温高压实验研究

本文选择采自云南大理的天然粗粒白云石大理岩(d≈560μm)作为初始样品,利用Paterson气体介质高温高压流变仪在围压100~300 MPa、温度25~1000℃、应变速率10^−6~10^−4 s^−1条件下开展了轴向压缩变形实验,厘定出低温晶内塑性和高温位错蠕变两种变形机制。低温晶内塑性机制发生在25~700℃温度条件下,在25℃(室温)时变形样品在显微构造上以突变的波状消光(位错滑移)、少量的力学机械双晶(变形双晶)和沿解理面的微破裂为特征;而在500~700℃时以发育大量密集分布且厚度较小的变形双晶为特征。高温位错蠕变机制发生在温度>700℃条件下,以广泛发育平滑的波状消光为特征,伴有一定量的间距较宽、厚度较大的变形双晶,且双晶边界迁移作用明显,同时可以观察到白云石分解形成的细小的矿物颗粒;应变量增大时,沿颗粒边界发生的动态重结晶作用增强,形成细粒的重结晶矿物颗粒。此外,在高温条件下(T≥700℃)随着应变量增大白云石逐渐分解导致有效围压降低和颗粒细化,诱发应变局部化从而形成剪切带,剪切带内由于应变集中双晶滑移、错断、颗粒旋转和细化比剪切带之外更加显著。本研究初步获得了云南白云石大理岩不同温度、压力条件下的流变强度、显微构造演化特征和变形机制的实验数据,为正确认识白云石大理岩在天然变形中的行为提供了实验依据。

环境湿度影响下粉晶白云岩的力学特征与数值模拟

为了揭示矿柱(岩心)受环境湿度在强度参数、变形特征和能量演化等方面的控制作用,对茶山岭煤矿-850 m中段的粉晶白云岩矿柱取心并制成标准试样。依托自建的密闭空间稳定湿度环境试验平台,成功实现了基于汽化方式的现场湿度系统模拟。分别测量了试样在干燥以及80%、90%和100%RH(相对湿度)环境下60 d后的孔隙率、质量以及尺寸,并开展单轴压缩试验,借助电子显微镜扫描和核磁共振技术分析了试样微细观结构变化规律及强度变形等力学参数的响应特征。结果表明:①环境湿度的增加会导致原本致密及排列规则的矿物颗粒失去胶结物的包裹而出现模糊的层间界面,孔隙率升高并伴有软化接触面的矿物颗粒脱落导致试样质量损失以及尺寸缩减。②环境湿度决定受载时试样的极限破坏模式,由干燥状态下的纯拉伸破坏过渡到100%RH环境下的剪切/拉伸混合型破坏,且破坏时试样表面宏观裂纹发育数量随湿度升高呈上升趋势。③受高湿从外围至中心扩展的“损伤-联结-侵入”效应,白云岩原生裂隙界面与矿物颗粒之间的摩擦作用以及弹性模量、峰值强度等参数减小,泊松比与峰值点应变则增大,加速了白云岩矿柱的失稳变形与破坏。④基于试验数据并依托颗粒流软件实现湿度场水汽腐蚀数值模拟,分析模型试样受载时微裂纹发育特征与能量演化之间的相互作用,揭示白云岩力学状态受湿度扩散影响下由外及内渐进损伤的微细观机制。

川中地区下二叠统栖霞组白云岩储层特征和成因

栖霞组白云岩储层是四川盆地中部地区重要的勘探领域之一。基于岩石学、成像测井、地球化学及U-Pb同位素年龄分析,明确了川中地区栖霞组白云岩储层特征及成因。研究认为:①白云岩储层主要发育于栖霞组高位体系域,单层厚度薄、层数多,并与石灰岩交替叠置发育,整体构成多个旋回;横向上,白云岩分布在一定区域内具有较好的连续性。②白云岩储层的岩石类型主要包括粉细晶白云岩和中-粗晶白云岩;储集空间以晶间(溶)孔、溶蚀孔洞为主;储层孔隙度平均值为4.07%,渗透率平均值为3.12×10^(-3)μm^(2),呈现中等孔隙度、中高渗透率、孔渗弱相关的特点。③白云岩储层的成因以准同生白云石化作用为主,茅口末期受热液轻微改造;微古地貌高部位颗粒滩是白云岩储层发育的物质基础,高频层序界面控制了早期孔隙的形成,早期白云石化作用有利于早期孔隙的保存。基于上述认识预测了川中合川三维地震工区的储层分布,预测结果与已钻井吻合。

白云石制备似立方体状方解石型碳酸钙晶体及其机理研究

以轻烧白云石粉、氯化铵和二氧化碳为原料,在未使用晶型控制剂的情况下,通过蒸氨-沉钙过程制备出了似立方体状碳酸钙。研究了反应温度、溶液中钙离子浓度、通气速率、搅拌速度以及陈化时间对碳酸钙中方解石相含量以及晶体形貌的影响,并探索了沉钙反应的晶型控制机理。结果表明,在反应温度40℃、钙离子浓度0.05 mol/L、通碳速率100 mL/min、搅拌速度400 r/min和陈化时间2 h的条件下,制备出形貌规整、粒径分布均匀的似立方体状碳酸钙,平均粒径为5~10μm。该研究为提升白云石的使用价值、生产高附加价值的碳酸钙产品,以及提高白云石资源的利用率提供理论基础。