[发明专利]不同温压条件下碳酸盐岩溶蚀的水岩模拟反应方法

说明书

本发明公开了一种不同温压条件下碳酸盐岩溶蚀的水岩模拟反应方法。该水岩模拟反应方法包括以下步骤：1)对多个平行样品岩石光片测试物理参数、矿物组成及微形貌，并进行C‑O同位素分析；2)模拟配制反应溶液；3)将岩石光片清洗、烘干及称重；4)将反应溶液置入封闭体系中，并将岩石光片浸入反应溶液中，设置不同温压条件进行水岩反应；5)将反应后的岩石光片清洗，并再次测试物理参数、矿物组成及微形貌，并进行C‑O同位素分析；6)对实验所获得的数据进行数值模拟及处理，确定岩石在步骤2)反应溶液中的最佳溶蚀温压区间，及相应温压条件下同位素组成特征；进而对判断某一区域深部是否存在潜在优质储层发育提供实验依据。

技术领域

本发明属于石油勘探领域，具体涉及一种不同温压条件下碳酸盐岩溶蚀的水岩模拟反应方法。

背景技术

碳酸盐岩一直是国内外油气勘探的重点领域，近年来我国碳酸盐岩油气勘探取得了重要进展，相继发现川东北大气田、塔里木塔河—轮南油田、塔中油气田等。碳酸盐岩作为储层的找藏评价及预测靶区方面有重要的意义，及对于全球气候变暖二氧化碳隔离存储策略方面具有重要的指导意义。对于碳酸盐岩埋藏溶蚀机制、控制因素和有利条件的研究，有助于全面而深刻认识深层海相碳酸盐岩规模储层发育机制这一科学问题。

前人的研究已经指出了温度及压力对于方解石的溶蚀速率有重要的影响，但之前的实验对于实质性的机理及成因矿物学方面研究还是比较薄弱。

发明内容

基于以上背景技术，本发明提供一种不同温压条件下碳酸盐岩溶蚀的水岩模拟反应方法，以确定压力对于碳酸盐矿物溶蚀的影响；并且研究了同位素分馏与温压之间的函数关系，更主要的是通过矿物微形貌及内部结构的变化揭示溶蚀机理及其显微表征。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种不同温压条件下碳酸盐岩溶蚀的水岩模拟反应方法，该水岩模拟反应包括以下步骤：

1)对多个平行样品岩石光片测试物理参数、矿物组成及微形貌，并进行C-O同位素分析；

2)模拟研究区的地层水配置反应溶液；

3)将岩石光片清洗、烘干及称重；

4)将反应溶液置入封闭体系中，并将岩石光片浸入反应溶液中，对应于每个平行样品设置不同的温压条件，进行水岩反应；

反应过程中，以一定时间间隔观测碳酸盐溶蚀台阶的消退速率及微观形貌；并对反应溶液进行成分分析；

5)反应结束后，将岩石光片清洗、烘干并称重；之后再次对岩石光片测试物理参数、矿物组成及微形貌，以对比反应前后的变化；并再次进行C-O同位素分析，以建立在该反应体系中同位素的分馏与温压之间的函数关系；

6)实验结果分析，确定在步骤2)所述反应溶液条件下，碳酸盐岩的最佳溶蚀温压区间，及相应温压条件下同位素组成特征；进而对判断某一区域深部是否存在潜在优质储层发育提供实验依据。

本发明的碳酸盐岩溶蚀的水岩模拟反应方法确定了碳酸盐矿物的溶蚀最佳温压区间，及同位素分馏与温压之间的函数关系，更主要的是通过矿物微形貌及内部结构的变化揭示溶蚀机理及其显微表征。

在本发明的一个优选方案中，所述不同的温压条件中的温度和压力独立地选自：温度40℃、60℃、80℃、100℃、120℃、140℃、160℃和180℃；压力1MPa、10MPa、30MPa、40MPa、50MPa和60MPa。

例如在本发明实施例中，设置温度为40℃时，分别设置压力1MPa、10MPa、30MPa、40MPa、50MPa和60MPa，进行6组平行试验；当预设温度为其他温度时，以此类推；总共设置有6x8＝48个平行试验。

在本发明的一个优选方案中，所述对岩石光片测试物理参数、矿物组成及微形貌的过程包括：