基于模拟实验的原位观察对碳酸盐岩深部溶蚀的再认识

结合川东北地区古地温梯度, 利用金刚石压腔(DAC)技术, 针对碳酸盐岩设计了一套全新的随埋深增加的水-岩作用模拟实验。模拟实验结果表明, 随着地层温度、压力升高, 灰岩表现为明显的胶结(沉淀), 白云岩在高温高压的酸性地层流体条件下不比灰岩更易溶蚀, 说明在封闭-半封闭的埋藏过程中碳酸盐岩不存在大范围的“溶蚀窗”。实验结果可能导致对碳酸盐岩深部储层发育机理的重新认识。     

碳酸盐岩H2S 平衡体系原位溶蚀模拟实验及其地质意义

利用自主组装的水热金刚石压腔设备, 结合激光拉曼光谱, 原位连续观察封闭条件下碳酸盐岩与H2S 溶液反应的升温(室温→230℃)和降温(230℃→室温)过程。实验结果表明, 从室温升温至140℃, 碳酸盐岩矿物大量沉淀, 继续升温至230℃, 沉淀较少。随着温度、压力的升高, 碳酸盐岩整体趋于沉淀, 且白云石比方解石、白云岩比灰岩更稳定。随着温度、压力的降低, 碳酸盐岩少量溶蚀。根据实验结果推测, 在深部封闭条件下, 随着埋深增加, 碳酸盐岩整体趋于胶结, 原始孔隙度较好的储层经过快速封闭埋藏及缓慢抬升, 有利于形成优质储层。断裂、岩浆热液等活动可能打破封闭体系, 其改造作用需进一步研究。