本文選題：泥巖蓋層 + 水巖實(shí)驗(yàn)��； 參考：《石油學(xué)報(bào)》2017年08期

【摘要】：為了查明泥巖在不同性質(zhì)流體環(huán)境中的溶蝕速率及隨時(shí)間的變化關(guān)系,以松遼盆地南部青山口組黑色泥巖為研究對(duì)象,開展4組pH值分別為3、5、7、9的水巖相互作用實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間為153d,泥巖粉末樣品中黏土礦物含量為50%、石英和長(zhǎng)石類礦物含量為35%、方解石為2%,還有少量菱鐵礦和黃鐵礦。結(jié)果分析表明,方解石在酸性流體中快速發(fā)生溶蝕溶解,Ca離子析出速率高于Mg、Si和Al離子;長(zhǎng)石和黏土礦物溶蝕作用緩慢;在中性—堿性流體環(huán)境中形成了三水鋁石片狀礦物沉淀;方解石的快速溶蝕溶解消耗了酸性流體實(shí)驗(yàn)中的氫離子,導(dǎo)致溶液pH值由最初的3升高至7.5;4組實(shí)驗(yàn)開始的15d內(nèi)反應(yīng)速率較快,反應(yīng)至50d時(shí),各離子濃度基本保持穩(wěn)定,即反應(yīng)體系達(dá)到平衡狀態(tài),平衡狀態(tài)下各組溶液的pH值為7~9,呈中性—弱堿性;據(jù)4組實(shí)驗(yàn)平衡狀態(tài)下Si離子濃度計(jì)算得到的泥巖整體溶蝕速率為-13.29~-13.79 mol/(m~2·s),較為接近同等條件下蒙皂石或高嶺石單礦物的溶蝕速率,略高于泥巖中含量最高的伊利石單礦物溶蝕速率。實(shí)驗(yàn)研究表明,地層中CO_2或有機(jī)酸等酸性流體能夠?qū)δ鄮r蓋層產(chǎn)生溶蝕溶解作用,而酸性流體對(duì)泥巖蓋層封蓋能力的破壞程度取決于長(zhǎng)期水巖相互作用至系統(tǒng)平衡的過(guò)程;封閉的流體環(huán)境有利于保護(hù)泥巖蓋層,泥巖中含有適量的碳酸鹽礦物有利于緩沖酸性流體對(duì)泥巖蓋層的溶蝕作用,起到保護(hù)蓋層封閉性的作用,而碳酸鹽等礦物的沉淀作用能夠提高蓋層的封蓋能力。
[Abstract]:In order to find out the dissolution rate of mudstone in different fluid environment and its relationship with time, taking the black mudstone of Qingshankou formation in the south of Songliao Basin as the research object, an experimental study on the interaction of water and rock with pH value of 3 / 5 / 7 / 9 was carried out. The experiment lasted for 153 days, the clay content in the mudstone powder sample was 50, the mineral content of quartz and feldspar was 35, the calcite was 2, and a small amount of siderite and pyrite were found. The results show that the dissolution rate of calcite in acid fluid is higher than that of MgO Si and Al ions, and the dissolution rate of feldspar and clay minerals is slow. In the neutral alkaline fluid environment, tribobsite flake mineral precipitates are formed, and the rapid dissolution of calcite consumes hydrogen ions in acid fluid experiments. As a result, the pH value of the solution was increased from the initial 3 to 7.5%, and the reaction rate was relatively fast within 15 days. When the pH value of the solution reached 50 days, the concentration of the ions remained stable, that is, the reaction system reached the equilibrium state. The pH value of the solution in each group was 7 ~ 9, which was neutral to weak alkalinity. The dissolution rate of mudstone is -13.29 ~ 13.79 mol/(m~2 / s ~ (-1), which is close to that of montmorillonite or kaolinite in the same condition. The dissolution rate of Illite is slightly higher than that of Illite, which contains the highest content in mudstone. The experimental results show that acid fluid such as CO_2 or organic acid can dissolve and dissolve mudstone caprock, and the damage degree of acid fluid to the capping ability of mudstone caprock depends on the process of long-term water-rock interaction to system equilibrium. The closed fluid environment is conducive to the protection of mudstone caprock, and the proper amount of carbonate minerals in mudstone is beneficial to buffer the dissolution of acid fluid to the mudstone caprock and play a role in protecting the sealing of the caprock. The precipitation of carbonate and other minerals can improve the capping ability of the caprock.
【作者單位】： 中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院;頁(yè)巖油氣富集機(jī)理與有效開發(fā)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFB0600804) 國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(No.41602160) 中國(guó)博士后科學(xué)基金面上資助項(xiàng)目(2016M601225)資助
【分類號(hào)】：P618.13

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本文編號(hào)：1952024