方解石与含硅流体的水-岩反应实验及其对"硅化碳酸盐岩"储层成因的启示

• 作者: 杨源显 陈强路 丘靥 尤东华 王小林
• 来源期刊: 高校地质学报
• 关键词: 方解石 含硅热液 水岩反应 脱碳反应 碳酸盐岩储层
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 其它学科
• 页码范围: 218-228
• 页数: 11页
• 分类号: P618.13
• 语种: 中文
• DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2020017

摘要

近年来的油气勘探表明,含硅热液是碳酸盐岩层系中一种重要的溶蚀性流体,查明其与碳酸盐岩的水-岩反应机理是揭示"硅化碳酸盐岩"储层发育机制并实现储层分布预测的基础和关键问题之一.文章采用熔融毛细硅管和水热反应釜为反应腔,开展了200～375℃范围内方解石和含硅流体的水岩反应实验.利用原位拉曼光谱技术在线描述反应过程中体系组成的变化,对于淬火后的固相样品,则采用扫描电镜—能谱分析进行形貌观测和成分鉴定.首先,查明了含硅流体与方解石脱碳反应发生的温度条件.方解石和含硅流体在275℃以上反应形成CO2,固相为非硅灰石的钙硅酸盐,其结构有待进一步揭示.该结果表明单纯的硅质组分难以在储层温度条件下与灰岩发生反应;其次,提出高盐度、富CO2流体作用是造成灰岩溶蚀的重要因素;最后,CO2的存在能够促进硅质(含石英)沉淀.在上述实验认识的基础上,结合前人研究结果探讨了塔里木盆地顺托果勒地区"硅化碳酸盐岩"储层的发育机制.含硅热液沿深大断裂上移,途径震旦系—下奥陶统白云岩层系,其中的硅质组分将与白云石反应形成富镁硅酸盐和CO2.CO2是重要的酸性组分,有利于鹰山组碳酸盐的溶蚀和孔隙的保存.流体温度和压力的降低以及CO2的存在促进了石英沉淀,并形成了大量的石英晶间孔隙.