基于热力学与动力学方法预测碎屑岩的次生孔隙发育带

松辽盆地北部下白垩系泉四段为富钾长石碎屑岩,油气主要聚集在以钾长石溶蚀孔为主的次生孔隙发育带中。为了预测其次生孔隙发育带的分布,从次生孔隙的形成机制出发,应用盆地模拟技术,恢复泉四段埋藏史、热史和有机质热演化史等。以成岩环境和流体性质为基础,应用次生孔隙形成时期的古地温和古压力,结合地层水中K+和H+质量浓度,计算钾长石溶蚀反应的Gibbs自由能增量(ΔG)和反应速率(v),讨论钾长石溶解—沉淀状态以及次生孔隙发育程度。研究结果表明:泉四段的次生孔隙主要形成于嫩江期和明水期,且现今大部分区域仍发生溶蚀作用。钾长石自发反应(ΔG0 k J/mol)且溶解速率快的砂体易发育次生孔隙。松辽盆地北部泉四段储层的次生孔隙发育带主要位于中央坳陷区的西北和东南部,处于ΔG-38 k J/mol的砂体发育区。然而,位于中央坳陷的中部和南部,发育中成岩阶段A2亚期及-38≤ΔG0 k J/mol的砂体,钾长石溶蚀反应速率低,次生孔隙发育较好。