[发明专利]一种表征水岩模拟实验中长石溶蚀程度的方法

说明书

一种评估储层中长石溶蚀程度的方法，本方法综合考虑两种长石在样品中的含量及离子浓度等因素，还要考虑成岩阶段及埋藏时间等问题，揭示了评估地质构造中的长石溶蚀的机理及对油藏形成的影响。

技术领域

本发明涉及一种表征水岩模拟实验中长石溶蚀程度的方法，属于石油勘探开发领域中油气层成藏机理技术领域。

背景技术

长石是油气储集层中易溶的硅酸盐矿物，其在酸性条件下溶蚀形成的次生孔隙可以作为油气的储层空间，是晚成岩期及深埋藏条件下优质储层的主要贡献者。已有的水岩模拟实验得到的结论均认为酸性流体对于钠长石的溶蚀强于钾长石，但近期的研究发现，渤海湾盆地渤中凹陷深层钾长石的溶蚀较普遍，对优质储层的贡献较大，但其形成机理尚不明确，需要借助水岩模拟实验来探讨其形成机理。鉴于水岩模拟实验存在两方面的弊端：一是样品由岩屑(岩石)和矿物组成，岩屑中钾长石和钠长石的含量不固定，而矿物也并非100％纯的钾长石和钠长石；二是实验时间有限，无法与地质时间对比。因此在表征钾长石和钠长石溶蚀程度的时候，应综合考虑两种长石在样品中的含量及离子浓度等因素，还要考虑成岩阶段及埋藏时间等问题。目前对于地质构造中的长石溶蚀的机理及对油藏形成的影响还缺少相关的研究。

发明内容

本发明根据岩石中钠长石和钾长石两种对成藏具有重大影响的矿物在地层中的溶蚀情况，提出一种评估储层中长石溶蚀程度的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)选择水岩模拟实验需要的矿物及岩石样品，并对样品进行X-衍射全岩成分分析，确定样品中的钾长石和钠长石百分含量；

(2)称取实验前的样品质量，根据样品中钾长石和钠长石百分含量，分别计算钾长石和钠长石的总质量；

(3)根据不同成岩阶段的地层温压条件，结合地层流体类型，进行矿物及岩石溶蚀的水岩模拟实验；

(4)测定实验后反应溶液的离子浓度，根据K⁺、Na⁺离子浓度和溶液体积，计算溶液中的钾、钠离子的质量；

(5)根据钾长石、钠长石的化学式，计算钾、钠元素分别在钾长石和钠长石中的质量比；

(6)用溶液中的钾、钠离子的质量除以钾、钠元素分别在钾长石和钠长石中的质量比，即得到溶蚀的钾长石及钠长石的质量；

(7)用溶蚀的钾长石及钠长石的质量除以样品中钾长石和钠长石的总质量，即得到钾长石及钠长石的溶蚀比例；

(8)用溶蚀的钾长石及钠长石质量除以实验时间，即为钾长石及钠长石的溶蚀速率。

步骤(7)中所述钾长石及钠长石的溶蚀比例的计算公式如下所示，长石溶蚀比例A％＝

其中C是溶液中钾离子或钠离子浓度；V：溶液体积；M1：钠长石或钾长石相对分子质量；M2：钠或钾相对原子质量；M：钠长石或钾长石在岩石样品中占比；m：单个样品质量。

步骤(3)中所述实验条件是根据储层不同成岩阶段的温压条件，温度为70-250℃，压力为2-50MPa。

步骤(3)中所述矿物及岩石溶蚀的水岩模拟实验采用的酸液为富含CO₂或有机酸的溶液，所述有机酸是已有Ⅱ1型干酪根热解排出的有机酸种类确定。

步骤(3)中所述实验操作条件参照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5477-2003进行。

优选的，所述富CO₂酸性流体是CO₂的水溶液，所述有机酸是碳原子数为1-20的一元或二元羧酸、优选所述有机酸含有芳基，更优选是甲酸、乙酸、乙二酸中的一种或多种。