碳酸盐岩溶解‐沉淀热力学模型及其在塔北地区的应用

详细信息   

• 责任者：陈圆圆^c中国地质大学（北京）^d1988^e硕士 ; 于炳松
• 刊名：沉积学报
• 出版年：2012
• 卷期：30^b2
• 关键词：碳酸盐岩储集层 ; 热力学 ; 溶解11^a塔里木盆地20^a化学成分 ; 成岩作用 ; 储集层21^a新疆31^a塔北地区
• 页码：219～230
• 索书号：P371.066/243
• 图表：^c表4参26插图
• 分类号：0831
• 文摘期号：2012/12/b

摘要

碳酸盐岩作为一种化学岩类其物性受成岩作用的影响十分明显，溶解作用是否发育直接关系到碳酸盐岩储层质量的好坏。碳酸盐矿物在埋藏环境中的溶解度与地层水的化学成分、环境的温度、pH等有着密切的关系。利用地层水化学资料，根据化学热力学的理论，通过方解石及白云石与地层水作用的平衡反应，计算吉布斯自由能变化ΔG，以此来判断方解石及白云石的溶解趋势，并建立了封闭系统中这两种矿物与水作用的热力学模型。根据这个理论模型，对塔北地区159口井奥陶系及6口井的寒武系地层水进行了ΔG的计算，结果显示，塔北地区碳酸盐岩与地层水反应的ΔG基本为负值，表明该地区总体处于碳酸盐岩溶解的环境，寒武系白云岩反应的自由能小于奥陶系灰岩，即在这种深埋条件下白云岩比灰岩更易溶解，这一点在实际岩芯资料上及前人的实验模拟中均有显示。塔北于奇地区自由能的计算结果也为负值，说明该地区强烈的充填作用并非发生在现今条件下，于奇地区现今的埋藏环境是有利于碳酸盐矿物溶解的，这一结论也在该地区奥陶系及寒武系岩芯上得到了验证。