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碳酸盐岩溶蚀缝洞储层数字岩石建模与弹性模拟
1
作者 朱伟 赵峦啸 王一戎 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第8期181-192,共12页
【目的】塔里木盆地的深层碳酸盐岩溶蚀缝洞储层广泛发育,刻画含缝洞系统碳酸盐岩储层的地震岩石物理特征对有利储集体的勘探发现和钻井开发具有重要的指导意义。当溶蚀缝洞的充填状态发生变化时,其弹性和衰减特征具有显著差异。【方法... 【目的】塔里木盆地的深层碳酸盐岩溶蚀缝洞储层广泛发育,刻画含缝洞系统碳酸盐岩储层的地震岩石物理特征对有利储集体的勘探发现和钻井开发具有重要的指导意义。当溶蚀缝洞的充填状态发生变化时,其弹性和衰减特征具有显著差异。【方法】基于塔里木盆地碳酸盐岩地层露头剖面中溶蚀缝洞系统的几何结构特征和充填特征的地质认识,提出了溶蚀缝洞体系数字岩石的构建方法。在物理相似比的指导下,利用动态应力应变数值模拟计算数字岩石的频散和衰减特征,并分析溶洞充填物的类型和含量、缝胶结物的含量以及缝洞含水饱和度发生改变时,数字岩石的频散和衰减的变化特征及其背后的物理机制。【结果和结论】溶洞充填物与溶蚀缝胶结物的含量变化对速度和衰减均产生显著影响。溶洞充填物类型对速度的影响较为明显,而对衰减的影响相对较弱。当缝洞含水饱和度发生变化时,速度呈现单调变化趋势,而衰减则表现出复杂的跳变特征。速度作为表征数字岩石内部结构平均特性的参数,其与缝洞内充填物之间具有较强的相关性;而衰减则对数字岩石局部结构内的流体赋存状态具有较高敏感性。研究成果可用于指导深层碳酸盐岩溶蚀缝洞储层的定量地震解释、属性优选和速度建模,支撑深层碳酸盐岩储层的高精度地球物理刻画。 展开更多
关键词 碳酸盐岩 溶蚀缝洞 数字岩石 频散 衰减
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不同水体在大气环境中对碳酸盐岩溶蚀过程及溶解无机碳δ^(13)C演变规律
2
作者 赵光帅 朱义年 +4 位作者 谢银财 沈利娜 吴华英 李腾芳 黄奇波 《中国岩溶》 北大核心 2025年第1期124-135,146,共13页
碳酸盐岩溶解是一种发生在地球浅表层环境下的特殊地质过程,因其地球化学过程具有低温性、开放性、敏感性和生物参与性等特点,导致岩溶水体溶解无机碳(DIC)浓度及其稳定碳同位素(δ^(13)C_(DIC))值的多变性。本研究开展大气开放环境中... 碳酸盐岩溶解是一种发生在地球浅表层环境下的特殊地质过程,因其地球化学过程具有低温性、开放性、敏感性和生物参与性等特点,导致岩溶水体溶解无机碳(DIC)浓度及其稳定碳同位素(δ^(13)C_(DIC))值的多变性。本研究开展大气开放环境中不同水体浸泡碳酸盐岩试片实验,探究大气降水、降水流经岩溶土壤及进入碳酸盐岩含水层再出露地表后对碳酸盐岩溶蚀的影响及δ^(13)C_(DIC)的演变规律。结果表明降水及降水在土壤中渗流再出露地表后,即使无水生光合植物和土壤CO_(2)的持续输入,其对碳酸盐岩仍具有较强的溶蚀作用,而相同条件下岩溶管道/裂隙水出露地表后对碳酸盐岩溶蚀作用微弱或不溶蚀。在无水生光合植物和土壤CO_(2)持续输入的大气开放系统水体中,当SO_(4)^(2-)>29mg·L^(-1)或NO_(3)^(-)>50 mg·L^(-1)时,NO_(3)^(-)产生的盐效应和与阳离子形成的离子对作用可显著提高方解石溶解度,促进方解石溶解。土壤渗流水和岩溶管道/裂隙水出露地表后水中CO_(2)在数小时内即可完成脱气作用,并使水体δ^(13)C_(DIC)值显著增重,增幅可达+10.98‰。 展开更多
关键词 丫吉试验场 碳酸盐岩溶解 大气开放环境 溶解无机碳δ^(13)C同位素 CO_(2)脱气
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不同岩性碳酸盐岩室内动态溶蚀实验特性研究
3
作者 张佳欣 褚学伟 +2 位作者 付海 张启林 宗劭康 《中国岩溶》 北大核心 2025年第3期519-531,共13页
为研究原生环境改变后碳酸盐岩的溶蚀机制,采集5个碳酸盐岩地层的岩样,在不同酸液浓度及水动力条件下开展了室内动态溶蚀模拟实验,获得碳酸盐岩的化学成分、矿物成分、溶蚀前后微观形态、pH变化以及Ca^(2+)和Mg^(2+)溶出量,探讨不同条... 为研究原生环境改变后碳酸盐岩的溶蚀机制,采集5个碳酸盐岩地层的岩样,在不同酸液浓度及水动力条件下开展了室内动态溶蚀模拟实验,获得碳酸盐岩的化学成分、矿物成分、溶蚀前后微观形态、pH变化以及Ca^(2+)和Mg^(2+)溶出量,探讨不同条件下碳酸盐岩的溶蚀特征及规律。试验结果表明,在碳酸盐岩溶解过程中,水动力、酸液浓度和岩石岩性3个条件两两之间均存在交互作用。水动力条件变化对灰岩溶蚀的影响大于白云岩,且当溶液pH越小,水动力条件的影响越突出。不同类型碳酸盐岩的Ca^(2+)、Mg^(2+)溶出率存在显著差异性,这与地层中方解石与白云石含量有显著关系,当2<CaO/MgO<30时,反应级数变化明显;当30<CaO/MgO<66时,反应级数趋于稳定。 展开更多
关键词 碳酸盐岩 酸-岩反应 微观形态变化 化学反应速率 溶蚀实验
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关于溶蚀试片法计算溶蚀速率公式的一点认识
4
作者 彭郭智 蒲俊兵 《中国岩溶》 北大核心 2025年第1期113-123,共11页
测算碳酸盐岩的溶蚀速率对研究岩溶发育规律和提高岩溶碳汇估算精度至关重要。溶蚀试片法是得到广泛认可和使用的计算研究区碳酸盐岩溶蚀速率的方法,但目前利用其计算溶蚀速率的公式却并不统一,还存在日溶蚀量和年溶蚀量计算错误、时间... 测算碳酸盐岩的溶蚀速率对研究岩溶发育规律和提高岩溶碳汇估算精度至关重要。溶蚀试片法是得到广泛认可和使用的计算研究区碳酸盐岩溶蚀速率的方法,但目前利用其计算溶蚀速率的公式却并不统一,还存在日溶蚀量和年溶蚀量计算错误、时间尺度外推过大、单位不统一等问题。文章对溶蚀试片法的起源与方法原理进行了简要介绍,并就当前利用溶蚀试片法测算溶蚀速率的部分已发表公式进行了分析,发现相关公式存在忽略试验时间长度、日溶蚀量与年溶蚀量转换系数(方法)错误、短期试验结果进行了长时间尺度外推等问题,导致溶蚀速率测算误差较大,区域间无法进行对比。基于溶蚀试片法的基本原理,本文提出了用溶蚀试片法测算溶蚀速率的建议公式,以期进一步提高就溶蚀试片法测算溶蚀速率的规范性及结果的可对比性,从而为提高岩溶碳汇估算精度提供数据支持。 展开更多
关键词 碳酸盐岩 溶蚀试片法 溶蚀速率 岩溶 问题讨论
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二氧化碳-水-岩作用机理及微观模拟方法研究进展 被引量：11
5
作者 张烈辉 张涛 +6 位作者 赵玉龙 胡浩然 文绍牧 吴建发 曹成 汪永朝 范云婷 《石油勘探与开发》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期199-211,共13页
系统综述CO_(2)-水-岩复杂作用机理、多孔介质反应输运(溶解、沉淀及沉淀运移)微观模拟、CO_(2)-水-岩系统微观模拟3个方面的研究进展,指出目前研究存在的主要问题并提出了关于未来研究方向的建议。CO_(2)注入储集层后,不仅存在常规渗... 系统综述CO_(2)-水-岩复杂作用机理、多孔介质反应输运(溶解、沉淀及沉淀运移)微观模拟、CO_(2)-水-岩系统微观模拟3个方面的研究进展,指出目前研究存在的主要问题并提出了关于未来研究方向的建议。CO_(2)注入储集层后,不仅存在常规渗流体系的流动和传质作用,还会产生溶解、沉淀及沉淀运移等特殊物理化学现象,其耦合作用导致多孔介质的孔渗参数变化规律复杂。孔隙尺度的微观渗流模拟,可以得到孔喉三维空间内的详细信息,且能显性观察到多孔介质流-固界面随反应的变化。目前研究主要在复杂作用机理解耦合、多矿物差异性反应表征、沉淀生成机理及表征(晶体成核和矿物脱落)、沉淀-流体相互作用模拟方法、多物理化学过程耦合渗流机制等方面存在局限。未来研究中,需要创新实验方法对“溶解—沉淀—沉淀运移”解耦合,提高矿物地球化学反应相关参数实验测试的准确度,在不同沉淀机理可靠表征的基础上,建立沉淀-流体相互作用模拟方法,并有机耦合各个物理化学过程,最终实现对CO_(2)-水-岩系统中“溶解—沉淀—沉淀运移”的耦合渗流模拟。 展开更多
关键词 CO_(2)-水-岩系统 溶解 沉淀 沉淀运移 微观模拟 CO_(2)捕集、利用与埋存 碳中和 解耦合
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碳酸盐岩裂隙溶蚀扩展试验与模拟研究 被引量：3
6
作者 武亚遵 于江浩 +3 位作者 林云 金毅 刘源 王雪奇 《水文地质工程地质》 CSCD 北大核心 2024年第1期41-46,共6页
研究表明碳酸盐岩的溶蚀过程可用溶解速率方程进行表征,但表征的形式存在较大差别,主要体现在远离平衡的欠饱和态下。为进一步确定碳酸盐岩在欠饱和态下的溶解特征及溶蚀速率的表征形式,首先开展了碳酸盐岩裂隙溶蚀试验研究,探讨了CO_(2... 研究表明碳酸盐岩的溶蚀过程可用溶解速率方程进行表征,但表征的形式存在较大差别,主要体现在远离平衡的欠饱和态下。为进一步确定碳酸盐岩在欠饱和态下的溶解特征及溶蚀速率的表征形式,首先开展了碳酸盐岩裂隙溶蚀试验研究,探讨了CO_(2)及溶液初始Ca^(2+)浓度对溶蚀过程的影响,并基于试验结果构建了欠饱和态下的溶解速率方程;而后采用碳酸盐岩裂隙渗流-溶解耦合模型,通过数值模拟对量化模型的参数进行率定和检验。结果表明:(1)CO_(2)的参与加快了碳酸盐岩的溶蚀扩展,溶液初始Ca^(2+)浓度越高,对碳酸盐岩的溶解抑制程度就越高;(2)CO_(2)作用下碳酸盐岩裂隙溶蚀扩展的平均溶蚀速率增加了1.82~2.29倍;(3)溶液不同初始Ca^(2+)浓度在同等区间流量条件下,蒸馏水为溶蚀溶液的样品中Ca^(2+)浓度差值下降了0.0915mmol/L,溶液初始Ca^(2+)浓度为0.352,0.476,0.581mmol/L的溶蚀溶液中,Ca^(2+)浓度差值分别下降了0.0742,0.0536,0.0474mmol/L;(4)在高度欠饱和状态下溶解动力学由线性速率定律控制,随着溶液中Ca^(2+)浓度的升高,溶解动力学将变为非线性关系,此时Ca^(2+)浓度为0.4倍的平衡时Ca^(2+)浓度。研究结果可为定量评价岩溶发育演化提供数据支撑。 展开更多
关键词 溶蚀扩展 溶解速率 欠饱和 碳酸盐岩 溶解动力学
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灰质白云岩可溶性影响研究
7
作者 褚学伟 付海 +2 位作者 王中美 张佳欣 张启林 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期60-69,共10页
目的常温常压条件下方解石与白云石含量组成相近的碳酸盐岩溶蚀研究较少,为揭示此类岩石溶蚀特性,方法选取灰质白云岩作为试验对象,开展常温常压下不同酸性与流态条件下的溶蚀模拟试验,通过分析酸液pH、试样质量与孔隙变化、钙镁离子释... 目的常温常压条件下方解石与白云石含量组成相近的碳酸盐岩溶蚀研究较少,为揭示此类岩石溶蚀特性,方法选取灰质白云岩作为试验对象,开展常温常压下不同酸性与流态条件下的溶蚀模拟试验,通过分析酸液pH、试样质量与孔隙变化、钙镁离子释放量等碳酸盐岩溶蚀参量,探讨影响灰质白云岩溶蚀速率的因素。结果结果表明:(1)pH≤3时,H+消耗量大于钙镁离子生成量,电导率值呈快速降低趋势;pH>3时,H+消耗量略大于钙镁离子生成量,电导率呈缓慢降低趋势,pH=3是电导率值由大变小转折的关键点,突出体现了H+消耗量与钙镁离子生成量的关系。(2)灰质白云岩方解石溶解速度与溶蚀量均远大于白云石的,初始酸液摩尔浓度较高条件下溶蚀效果更明显。(3)孔隙数量增加会加大岩石与酸溶液接触面积,进而加快岩石溶蚀速度。(4)杂质充填岩石孔隙减小了酸液对岩石的破坏。(5)高摩尔浓度酸液(pH≤3)与较强流态环境下溶蚀速率更大,岩石表面可溶物质溶出能力更强,酸液摩尔浓度较低时(pH≥4),流态变化对溶蚀速率影响较小。结论研究结果可为碳酸盐岩溶蚀研究、溶蚀程度评价与工程建设提供参考。 展开更多
关键词 碳酸盐岩 化学溶蚀 矿物组分 水动力条件 溶解差异
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酸压技术提高深部碳酸盐岩地热井出水量的应用
8
作者 吕晓岚 封东晓 张智勇 《中国矿业》 北大核心 2024年第S01期387-391,共5页
为实现“碳达峰”目标,能源的绿色低碳发展是关键。地热能作为五大非碳基能源之一,对实现“双碳”目标具有重要意义。我国水热型地热资源非常丰富,碳酸盐岩热储是水热型地热资源开发的主战场。目前,我国初步形成地热能产业,雄安新区是... 为实现“碳达峰”目标,能源的绿色低碳发展是关键。地热能作为五大非碳基能源之一,对实现“双碳”目标具有重要意义。我国水热型地热资源非常丰富,碳酸盐岩热储是水热型地热资源开发的主战场。目前,我国初步形成地热能产业,雄安新区是我国中东部地热资源开发利用条件最好的地区,碳酸盐岩热储层是雄安新区主要的地热开发利用层位。通过盐酸和碳酸盐岩主要成分方解石CaCO_(3)和白云石CaMg(CO_(3))_(2)的化学反应原理,对4份地热井的岩石样品分别用15%和20%浓度的盐酸进行了溶解反应,比较得出了15%浓度的盐酸更经济有效。通过渗流能力实验测试酸溶解裂缝的渗流能力,确定最佳酸液加量为2~8 PV,验证了酸溶解有助于提高裂缝渗流能力。通过酸压技术在雄安新区的应用,验证了现场实施多级酸压增产效果明显。最后得出两个结论:一是利用酸液溶解作用提高深部碳酸盐岩地热井出水量的方法可行;二是多级酸压技术适用于深井,提高地热井的出水量,具有很好的推广价值。 展开更多
关键词 地热能 盐酸 碳酸盐岩 溶解作用 渗流能力
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碳酸盐岩溶蚀效应及力学特性
9
作者 孟津竹 陈四利 +1 位作者 王军祥 张靖宇 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期353-360,共8页
针对不同赋存环境下溶蚀对碳酸盐岩力学特性的影响,采用自主研发的岩石动水压力溶蚀试验设备,开展多因素影响下碳酸盐岩溶蚀及单轴抗压强度试验,研究碳酸盐岩溶蚀效应、力学性质劣化规律及化学损伤。试验结果表明,不同赋存环境下岩样出... 针对不同赋存环境下溶蚀对碳酸盐岩力学特性的影响,采用自主研发的岩石动水压力溶蚀试验设备,开展多因素影响下碳酸盐岩溶蚀及单轴抗压强度试验,研究碳酸盐岩溶蚀效应、力学性质劣化规律及化学损伤。试验结果表明,不同赋存环境下岩样出现了不同程度的力学损伤,其抗压强度和弹性模量在溶解后有所下降,溶蚀率越高,峰值应力和弹性模量越低,进而提出劣化度拟合关系式,得到影响岩样抗压强度敏感度的各因素,依次为pH值、温度、时长、流速、动水压力及溶蚀后岩样的微观结构和矿物成分组成。 展开更多
关键词 碳酸盐岩 赋存环境 溶蚀试验 单轴抗压强度试验 溶蚀效应 力学特性 劣化规律 化学损伤
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塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩古岩溶类型识别 被引量：56
10
作者 王振宇 李凌 +2 位作者 谭秀成 代宗仰 马青 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期11-16,共6页
在塔里木盆地奥陶系海相碳酸盐岩中识别出准同生岩溶、风化壳岩溶、埋藏岩溶3种不同类型的古岩溶作用。根据地质、录井、钻井、地球物理等响应特征,分别总结了它们各自的主要识别标志。粒内溶孔、铸模孔和粒间溶孔等组构选择型溶孔的发... 在塔里木盆地奥陶系海相碳酸盐岩中识别出准同生岩溶、风化壳岩溶、埋藏岩溶3种不同类型的古岩溶作用。根据地质、录井、钻井、地球物理等响应特征,分别总结了它们各自的主要识别标志。粒内溶孔、铸模孔和粒间溶孔等组构选择型溶孔的发育,非组构选择型溶孔、小型溶洞、溶沟和溶缝及其渗流粉砂充填物的出现,大气淡水胶结物的产出等是准同生岩溶的主要识别标志;风化壳岩溶作用主要的识别标志包括:风化剥蚀及其伴生的风化残积层,高角度的溶沟、溶缝及落水洞,大小不等的各种溶蚀孔洞及其相应的充填物,充填物具有大气水参与的地球化学特征,钻井过程中的钻具放空以及泥浆的大量漏失,高自然伽马和低电阻的测井响应特征,相对低速的地震反射特征;埋藏岩溶作用一般可以根据地层水对原有孔洞缝的增溶并被油气充注的特征加以识别。指出准同生岩溶作用控制了早期碳酸盐岩储层的形成与分布,风化壳岩溶作用是储层形成的关键作用,埋藏岩溶作用则是储层优化改造的关键因素之一。 展开更多
关键词 同生岩溶 风化壳 碳酸盐岩 奥陶系 塔里木盆地
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不同温度条件下CO_2水溶液对碳酸盐岩的溶蚀作用 被引量：64
11
作者 范明 蒋小琼 +2 位作者 刘伟新 张建勇 陈红宇 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期825-830,共6页
普遍认为酸性流体的溶蚀作用是碳酸盐岩储层形成的重要制约因素。本文以一个全新的模拟实验方式对不同类型碳酸盐岩在CO2水溶液中的相对溶蚀能力进行了研究，结果发现随温度从常温至200℃，碳酸盐岩的溶蚀能力由弱变强再变弱，在60—90... 普遍认为酸性流体的溶蚀作用是碳酸盐岩储层形成的重要制约因素。本文以一个全新的模拟实验方式对不同类型碳酸盐岩在CO2水溶液中的相对溶蚀能力进行了研究，结果发现随温度从常温至200℃，碳酸盐岩的溶蚀能力由弱变强再变弱，在60—90℃区间内溶蚀能力最强。白云岩不管在低温还在高温环境下，总比灰岩更难溶蚀，过渡类型的岩类介于二者之间，当温度大于150℃后，CO2对碳酸盐岩的溶蚀能力变得越来越弱。灰岩与白云岩的溶蚀差异也变得越来越小。这暗示碳酸盐岩在早成岩晚期一中成岩早期，CO2水溶液对灰岩的溶蚀作用有重要影响，而对白云岩的溶蚀作用影响较小，白云岩优质储层的形成可能与碳酸盐岩中钙质的流失或白云岩化作用有关。 展开更多
关键词 碳酸盐岩 溶蚀作用 四川盆地 飞仙关组 模拟实验
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塔里木盆地深部流体对碳酸盐岩储层影响 被引量：72
12
作者 朱东亚 金之钧 +1 位作者 胡文瑄 张学丰 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期348-354,I0002-I0004,共10页
塔里木盆地地质历史上发生了强烈的岩浆—火山作用,喷出岩和侵入岩在多条野外剖面上可以见到,并被大量的钻井所揭示。伴随岩浆—火山作用会有大量的深部流体活动。盆地内部众多的深大断裂,包括隐伏基底断裂和盖层基底断裂,以及与之相连... 塔里木盆地地质历史上发生了强烈的岩浆—火山作用,喷出岩和侵入岩在多条野外剖面上可以见到,并被大量的钻井所揭示。伴随岩浆—火山作用会有大量的深部流体活动。盆地内部众多的深大断裂,包括隐伏基底断裂和盖层基底断裂,以及与之相连的小的断裂和裂缝构成了深部流体活动的必要通道。在深部流体作用下,下古生界碳酸盐岩产生了显著的溶蚀作用,溶蚀形成密集的针状孔隙或几毫米大小的小型溶孔,这些溶蚀孔隙对碳酸盐岩储层储集空间改善有着积极的意义。除溶蚀作用外,深部流体还在碳酸盐岩的裂缝或孔隙中沉淀形成多种典型的矿物,如方解石、石英、白云石、萤石、闪锌矿、黄铁矿等;这些矿物通常以几种类型矿物组成的矿物组合出现,如在塔北的沙15井可以见到石英、白云石和萤石组合产出,在塔中的塔中45井可以见到方解石、萤石、石英组合产出,在塔中12井可以见到闪锌矿、黄铁矿和绿泥石的组合产出。深部流体作用还使断裂附近的白云岩发生重结晶作用成为浅灰色/白色的中粗晶白云岩,以塔北的沙15井和巴楚三岔口剖面的重结晶白云岩最为典型。重结晶后的白云岩产生大量的晶间孔隙;并且重结晶过程中深部流体还对白云岩产生溶蚀形成大量的溶蚀孔隙,对白云岩储层改善起着重要的作用。 展开更多
关键词 塔里木 深部流体 碳酸盐岩 溶蚀 重结晶
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碳酸盐岩溶蚀窗的形成及地质意义 被引量：25
13
作者 范明 何治亮 +4 位作者 李志明 俞凌杰 张文涛 刘伟新 蒋小琼 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期499-505,共7页
设计了温度压力同时变化的溶蚀模拟实验,得到了一组近似箱状曲线的溶蚀率变化曲线。溶蚀作用在开始阶段随温度、压力的上升,溶蚀率上升,在60～120℃(13～31MPa)形成一个高峰箱顶。该曲线表明,在一定深度(溶蚀窗)范围内,CO_2对碳酸盐岩... 设计了温度压力同时变化的溶蚀模拟实验,得到了一组近似箱状曲线的溶蚀率变化曲线。溶蚀作用在开始阶段随温度、压力的上升,溶蚀率上升,在60～120℃(13～31MPa)形成一个高峰箱顶。该曲线表明,在一定深度(溶蚀窗)范围内,CO_2对碳酸盐岩的溶蚀能力保持在较高的水平。而当深度进一步增加时,溶蚀能力急剧下降,当埋深相当于4 000 m左右时,溶蚀能力达到最低,此时的溶蚀能力仅比常温下略高一些。该溶蚀试验结果对于深埋溶蚀作用的理解及有利储层的预测有着重要的意义。 展开更多
关键词 溶蚀作用 模拟实验 碳酸盐岩 四川盆地
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酸性流体对碳酸盐岩储层的改造作用 被引量：69
14
作者 范明 胡凯 +3 位作者 蒋小琼 刘伟新 张建勇 陈红宇 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期20-26,共7页
普遍认为CO2、有机酸及H2S是碳酸盐岩储层溶蚀作用的酸性流体。CO2对碳酸盐岩储层的溶蚀作用已有不少学者进行了研究,本文则以一个全新的模拟实验方式对不同类型碳酸盐岩在有机酸和H2S水溶液中的相对溶蚀能力进行了研究,结果发现随温度... 普遍认为CO2、有机酸及H2S是碳酸盐岩储层溶蚀作用的酸性流体。CO2对碳酸盐岩储层的溶蚀作用已有不少学者进行了研究,本文则以一个全新的模拟实验方式对不同类型碳酸盐岩在有机酸和H2S水溶液中的相对溶蚀能力进行了研究,结果发现随温度从常温升高至200℃,有机酸对碳酸盐岩的溶蚀能力由弱变强再变弱,在90℃左右溶蚀能力最强。而H2S水溶液对碳酸盐岩的溶蚀作用则明显不同,60℃时基本达到最大溶蚀率,温度继续升高后,溶蚀能力一直维持在较高的水平并略有增加,150℃后突然降低。由于H2S主要是硫酸盐高温热还原产物(TSR),因而在碳酸盐岩成岩早期阶段,溶蚀作用的流体可能主要是有机酸和CO2,而在深埋阶段,H2S水溶液则可能是溶蚀作用的主要流体。 展开更多
关键词 碳酸盐岩 溶蚀作用 飞仙关组 模拟实验 H2S 有机酸 四川盆地
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塔里木盆地寒武系碳酸盐岩溶蚀作用机理模拟实验 被引量：17
15
作者 彭军 王雪龙 +3 位作者 韩浩东 尹申 夏青松 李斌 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期415-425,共11页
以岩心柱样为实验样品,通过酸性流体渗流方式进行溶蚀模拟实验,模拟地层埋藏演化过程中的溶蚀作用,以分析塔里木盆地寒武系碳酸盐岩溶蚀作用特征及控制因素。研究表明:塔里木盆地寒武系碳酸盐岩的矿物成分及储集空间类型控制选择性溶蚀... 以岩心柱样为实验样品,通过酸性流体渗流方式进行溶蚀模拟实验,模拟地层埋藏演化过程中的溶蚀作用,以分析塔里木盆地寒武系碳酸盐岩溶蚀作用特征及控制因素。研究表明:塔里木盆地寒武系碳酸盐岩的矿物成分及储集空间类型控制选择性溶蚀,方解石含量高的过渡型碳酸盐岩中方解石易优先溶蚀形成次生孔洞,而碳酸盐岩中的石膏、硬石膏在同生期、准同生期易溶蚀形成膏模孔。孔隙型碳酸盐岩以基质孔隙的扩溶为主,溶蚀后孔隙度、渗透率相应增加,但增幅不明显;裂缝型碳酸盐岩或者高压下形成裂缝的孔隙型碳酸盐岩易形成流体运移的优势通道,导致溶蚀量相对减少,但极大地提高了渗透率。随着温压的增加,酸性流体对碳酸盐岩的溶蚀能力先增强后减弱,存在最佳溶蚀温压范围,对应于寒武系的2 250~3 750 m埋深段。结合研究区储集层特征,认为准同生期方解石是溶蚀孔洞发育的物质基础,以早期大气淡水溶蚀为主,埋藏条件下受与有机质热演化有关的酸性流体、深部热流体等多种酸性流体溶蚀叠加改造形成规模优质储集层。 展开更多
关键词 塔里木盆地 寒武系 碳酸盐岩 溶蚀作用 溶蚀机理 模拟实验
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贵州茂兰喀斯特森林不同小生境类型对岩石溶蚀的影响 被引量：17
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作者 龙健 吴求生 +4 位作者 李娟 廖洪凯 刘灵飞 黄博聪 张菊梅 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期151-161,共11页
喀斯特山区土层浅薄、生态环境脆弱,碳酸盐岩溶蚀是喀斯特山区主要成土方式,研究碳酸盐岩溶蚀对喀斯特山区土壤环境保护及土壤可持续利用具有重要意义。以贵州茂兰喀斯特森林不同类型小生境(石洞、石缝、石沟、石槽、土面、石面)为研究... 喀斯特山区土层浅薄、生态环境脆弱,碳酸盐岩溶蚀是喀斯特山区主要成土方式,研究碳酸盐岩溶蚀对喀斯特山区土壤环境保护及土壤可持续利用具有重要意义。以贵州茂兰喀斯特森林不同类型小生境(石洞、石缝、石沟、石槽、土面、石面)为研究对象,通过溶蚀试片法于小生境内进行野外溶蚀试验,观察溶蚀速率、溶蚀形态在时间、空间上的变化,分析溶蚀速率与小生境类型、土壤理化指标、微生物的关系,探讨茂兰喀斯特森林碳酸盐岩溶蚀与成土的关系。结果表明,溶蚀时间介于0.5~2年,置于生境表面的岩石试片中,石槽的试片溶蚀速率最大,其次是土面,再次是石面,石沟轻微溶蚀,石洞、石缝未见明显溶蚀;总体上,埋于生境土壤以下的岩石溶蚀速率较置于生境表面高。相关性分析和随机森林分析表明,小生境类型是影响试片溶蚀速率的首要因子,土壤含水率、pH分别显著促进、抑制试片溶蚀。在溶蚀速率明显变化的生境中,溶蚀形态随着溶蚀时间增加而愈发明显。研究结果证实了小生境类型对碳酸盐岩溶蚀速率存在显著影响。 展开更多
关键词 茂兰喀斯特 碳酸盐岩 溶蚀速率 溶蚀形态 成土
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施用农肥对岩溶溶蚀作用的影响及其生态环境意义 被引量：12
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作者 刘长礼 张云 +5 位作者 宋超 侯宏冰 王秀艳 姜建梅 王晶晶 裴丽欣 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1395-1404,共10页
土壤下伏碳酸盐岩溶蚀作用研究对岩溶区成土作用及大气中CO2影响意义重大。施肥改变了土壤的生物地球化学场,进而会影响岩溶区的岩溶动力学过程及碳循环。本文在贵州贵阳碳酸盐岩土壤剖面不同深度,埋设白云石、石灰石试片,进行了野外溶... 土壤下伏碳酸盐岩溶蚀作用研究对岩溶区成土作用及大气中CO2影响意义重大。施肥改变了土壤的生物地球化学场,进而会影响岩溶区的岩溶动力学过程及碳循环。本文在贵州贵阳碳酸盐岩土壤剖面不同深度,埋设白云石、石灰石试片,进行了野外溶蚀试验,观测了试片溶蚀量、土壤CO2、土壤pH及其他如土壤含水量、土壤矿物与化学成分、土壤水化学成分等影响因素。结果表明(1)施用农家肥降低了碳酸盐岩的溶蚀速率石灰石的溶蚀速率降低了10.48%～53.90%,平均25.51%;白云石的溶蚀速率降低了25.0%～65.69%,平均39.45%。同样条件下土壤中石灰石溶蚀量比白云石大。(2)施用农家肥降低了当地的碳酸盐岩成土速度,降低了35.77%～37.27%。(3)施肥土壤更利于CO2的产生施肥剖面土壤中CO2浓度比空白剖面CO2浓度高22.52%～198.87%,平均高93.94%;施肥剖面地面CO2通量比空白剖面地面CO2通量高67.64%。(4)施用农家肥减少了土壤对大气CO2的沉降量,在贵州贵阳地区,减少的大气CO2沉降量为25.50%～39.45%;间接地对岩溶水CO2汇的作用产生了抵消作用,在贵州贵阳地区,抵消作用为59.41%～62.73%。 展开更多
关键词 施用农肥 溶蚀作用 碳酸盐岩 成土作用 CO2汇源关系
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基于碳酸盐岩风化的碳源分析及土壤的影响作用机制 被引量：13
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作者 朱明秋 曹建华 郭芳 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期202-206,共5页
在CO2-H2O-岩石系统中由于碳酸盐岩的可溶性,使其回收土壤/大气CO2的通量比硅酸盐岩更大。通过大陆河流湖泊HCO3-来源和海洋碳来源两种计算方式得出,碳酸盐岩溶解回收大气CO2的量是其它岩类的3倍以上。与同纬度地带性土壤相比,岩溶地区... 在CO2-H2O-岩石系统中由于碳酸盐岩的可溶性,使其回收土壤/大气CO2的通量比硅酸盐岩更大。通过大陆河流湖泊HCO3-来源和海洋碳来源两种计算方式得出,碳酸盐岩溶解回收大气CO2的量是其它岩类的3倍以上。与同纬度地带性土壤相比,岩溶地区土壤通过促进土下碳酸盐岩的溶解与固碳作用对大气CO2产生更为强烈的汇效应：土壤的覆盖使土下碳酸盐岩的溶蚀速率平均提高4.35倍,从而加快了对土壤/大气CO2的回收速率;富钙的土壤地球化学背景使石灰土富含胡敏酸钙,胡敏酸在土壤中的存留时间长达780-3 000年,是其它类型土壤有机质如富里酸的4-5倍,稳定的胡敏酸钙使土壤有机碳稳定性增加、周转周期延长而得以累积,固碳作用将减少土壤CO2向大气的排放。石灰土的平均有机质含量比同纬度红壤、黄壤分别提高了44%、33%,固碳作用十分明显。 展开更多
关键词 岩溶地区 碳酸盐岩溶解 碳转移 土壤固碳作用
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埋藏成岩环境碳酸盐岩溶蚀作用模拟实验研究 被引量：42
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作者 蒋小琼 王恕一 +3 位作者 范明 张建勇 管宏林 鲍云杰 《石油实验地质》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期643-646,共4页
在压力不变、不同温度条件下，分别以CO2、乙酸和H2S溶液为介质，对各类碳酸盐岩的溶蚀表明，总体上灰岩最易溶，白云岩最难溶，过渡岩类处于两者之间，反映了方解石比白云石易溶的特征。在温度不变，不同压力条件下，乙酸溶液对各类碳... 在压力不变、不同温度条件下，分别以CO2、乙酸和H2S溶液为介质，对各类碳酸盐岩的溶蚀表明，总体上灰岩最易溶，白云岩最难溶，过渡岩类处于两者之间，反映了方解石比白云石易溶的特征。在温度不变，不同压力条件下，乙酸溶液对各类碳酸盐岩的溶蚀表明，在0．2～30MPa压力条件下，灰岩比白云岩易溶，但在50MPa压力条件下各类样品溶蚀强度明显增加，增强幅度以白云岩类最大，灰岩最小，云质灰岩介于两者之间。结合前人实验结果推测，压力继续增加时，白云岩溶蚀强度可能超过灰岩。而在相同温压条件下，以CO2溶液为介质，不同粒径的微晶灰岩样品的溶蚀表明，小粒径样品溶蚀率是大粒径样品的1．49倍，说明溶蚀作用强弱除了取决于矿物成分外，流体与矿物接触的比表面积大小是至关重要的因素。 展开更多
关键词 碳酸盐岩 溶蚀作用 模拟实验 埋藏成岩环境 长兴组 飞仙关组 川东北
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碳酸盐岩表生岩溶与埋藏溶蚀比较——以塔北和塔中地区为例 被引量：70
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作者 钱一雄 Conxita Taberner +2 位作者 邹森林 尤东华 王蓉英 《海相油气地质》 2007年第2期1-7,共7页
表生岩溶与埋藏溶蚀是碳酸盐岩储层发育的最重要成岩作用,两者受岩石等内在因素的影响基本相同,但所受的外部主控因素差异显著。表生岩溶受构造不整合面、古构造等影响较大;埋藏溶蚀主要受断裂与深部流体控制。表生岩溶主要表现为垂向... 表生岩溶与埋藏溶蚀是碳酸盐岩储层发育的最重要成岩作用,两者受岩石等内在因素的影响基本相同,但所受的外部主控因素差异显著。表生岩溶受构造不整合面、古构造等影响较大;埋藏溶蚀主要受断裂与深部流体控制。表生岩溶主要表现为垂向分带性明显的复杂孔洞缝网络结构,而埋藏溶蚀主要呈受断裂—裂隙控制的“V”形洞穴样式或与断裂有关的阶梯状分布。表生岩溶发育一些标型特征,如钙质壳,古土壤,铝土矿,淡红色方解石晶体,溶蚀沟、坑、天坑,新月形状、悬垂和纤维状渗滤砂或胶结物,岩溶角砾及与地下暗河有关的机械流水沉积;埋藏溶蚀往往发育与中低温热液有关的异形铁白云石、萤石、闪锌矿、磁黄铁矿等密西西比河谷型矿物以及塌陷构造、裂隙结构、不规则的角砾(化)岩体等。塔里木盆地塔北地区主要发育表生岩溶作用;塔中地区西北部不具备发育大规模表生岩溶的地质条件,以发育埋藏溶蚀作用为主。 展开更多
关键词 奥陶纪 碳酸盐岩 表生岩溶作用 埋藏溶蚀作用 塔里木盆地
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