[发明专利]一种碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置

说明书

本发明公开了一种碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置。本发明提供了一种碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置，其包括双极柱塞泵、饱和CO₂压力容器和沉淀反应单元；其中，所述双极柱塞泵连接所述饱和CO₂压力容器，所述饱和CO₂压力容器连接所述沉淀反应单元。本发明提供的碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置，能够模拟地表渗流带和潜流带环境下碳酸盐岩与地层水之间发生的胶结作用过程，有助于通过实验研究碳酸盐岩同生期胶结作用发生控制因素、胶结物样式和有利于孔隙保存机制。

技术领域

本发明涉及石油地质技术领域。更具体地，涉及一种碳酸盐岩同生期胶结作用的模拟装置。

背景技术

我国海相碳酸盐岩层系油气资源量占全国油气总资源量的40％以上，是油气资源战略接替的主要领域。但是，我国海相碳酸盐岩具有时代老、埋藏深、成藏复杂等特点，导致预测难度大和勘探成本高等问题。如何合理认识碳酸盐岩规模孔隙的形成机制，是判断岩层是否具备存储油气条件的关键，也是提高油气勘探效率的关键。

研究表明，碳酸盐岩在经历沉积后的压实、胶结、重结晶作用后，原生孔隙所剩无几，次生孔隙成为重要储集空间。为了解决研究碳酸盐岩孔隙成因主要依靠地质推断的问题，开展碳酸盐岩孔隙演化模拟实验逐渐得到重视。

目前，地质家们强调碳酸盐岩成岩过程中溶蚀增孔的作用，并研发出诸多适用于碳酸盐岩溶蚀模拟的实验装置。例如，依托一种成岩作用模拟实验装置(发明专利，ZL201110271800.3)和一种碳酸盐岩溶蚀作用与溶蚀效应的分析方法(发明专利，ZL201410717934.7)，采用覆压下流体在岩石内部孔隙中运移的实验方式，开展不同温度、压力下碳酸盐岩溶蚀模拟，获得了浅埋藏(低温环境)更有利于溶孔(溶洞)储层形成、孔隙结构及其均质性控制溶孔分布样式的认识；利用金刚石压腔技术(杨云坤，基于模拟实验的原位观察对碳酸盐岩深部溶蚀的再认识)，开展从室温(23.8℃)至260℃的原位观察模拟实验，借助拉曼光谱检测出溶液中HCO₃^-随着实验的进行单调减少，据此推测随着埋藏深度增加，碳酸盐岩整体表现为沉淀和胶结。

上述实验表明，碳酸盐岩规模溶蚀作用主要发生于近地表低温环境，中-深埋藏环境下以沉淀作用为主，因此针对碳酸盐岩成岩过程中胶结作用研究至关重要。此外，结合现代碳酸盐沉积学研究来看，原生孔隙的大量消失发生在沉积物的早期成岩过程中，此时埋藏较浅，胶结作用和压实是孔隙消失的主要原因。可以说，同生期胶结作用在决定碳酸盐岩的成岩性质和孔隙保存方面具有重要作用。但是，由于缺少模拟同生期碳酸盐沉积物胶结作用的实验装置，只能依靠溶蚀实验推断碳酸盐岩发生沉淀作用，导致碳酸盐岩同生期胶结作用发生机制、控制因素和胶结物样式等问题尚未解决，进而限制了碳酸盐岩规模孔隙保存机制的合理认识。

因此，本发明提供了一种碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置。该装置用于模拟接近地表渗流带和潜流带环境的化学沉淀过程，可直观标准碳酸盐岩同生期胶结物的产状和定量分析碳酸盐岩同生期胶结作用控制因素，致力于解决碳酸盐岩早成岩期孔隙保存机制和规模孔隙分布预测问题。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置，包括双极柱塞泵、饱和CO₂压力容器和沉淀反应单元；

所述双极柱塞泵连接所述饱和CO₂压力容器，所述饱和CO₂压力容器连接所述沉淀反应单元；

所述饱和CO₂压力容器用于配制反应溶液，该反应溶液为包含一定CO₂分压气体的反应溶液；