鄭劍鋒，沈安江，黃理力，陳永權(quán)，佘 敏

(1.中國石油集團 碳酸鹽巖儲層重點實驗室，杭州 310023； 2.中國石油 杭州地質(zhì)研究院，杭州 310023；3.中國石油 塔里木油田分公司，新疆 庫爾勒 841000)

基于埋藏溶蝕模擬實驗的白云巖儲層孔隙效應(yīng)研究
——以塔里木盆地下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組為例

鄭劍鋒1,2，沈安江1,2，黃理力1,2，陳永權(quán)3，佘 敏1,2

(1.中國石油集團 碳酸鹽巖儲層重點實驗室，杭州 310023； 2.中國石油 杭州地質(zhì)研究院，杭州 310023；3.中國石油 塔里木油田分公司，新疆 庫爾勒 841000)

埋藏溶蝕作用是白云巖儲層發(fā)育的控制因素之一，但其對儲層的孔隙效應(yīng)不清，從而制約埋藏溶蝕型白云巖儲層的評價與勘探。以塔里木盆地下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組白云巖為例，優(yōu)選藻砂屑白云巖、疊層石白云巖和凝塊石白云巖3種最常見的巖相為樣品，用0.2%的乙酸溶液代表埋藏環(huán)境中的有機酸，開展高溫高壓條件下、開放連續(xù)流動體系中的儲層溶蝕模擬實驗。實驗結(jié)果顯示，不同溫壓條件、不同巖相特征樣品的孔隙度都有所增大，但滲透率呈指數(shù)級增大；藻砂屑白云巖的儲集空間類型從孔隙型演變?yōu)榭紫丁锥葱?，疊層石白云巖和凝塊石白云巖的儲集空間類型從孔隙型演變?yōu)槿芸住芸p型。由此說明在埋藏環(huán)境中，有機酸對白云巖具有較強的溶蝕性，白云巖儲層的初始孔隙結(jié)構(gòu)控制著最終儲集空間類型；埋藏溶蝕作用從開始相對均勻溶蝕逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷鶆蛉芪g，導(dǎo)致溶孔、溶縫非均質(zhì)發(fā)育，局部孔隙間連通性變好。因此埋藏溶蝕作用對改善白云巖儲層滲透率的貢獻更大。

埋藏溶蝕；模擬實驗；孔隙效應(yīng)；白云巖儲層；肖爾布拉克組；塔里木盆地

目前對于白云巖儲層的成因，主要認為沉積相、層序界面和埋藏(熱液)溶蝕作用是儲層發(fā)育的主控因素[1-9]。其中優(yōu)勢相帶控制基質(zhì)孔規(guī)模發(fā)育，層序界面控制暴露面之下洞穴、溶孔和溶縫規(guī)模發(fā)育的機理明確。對于埋藏(熱液)溶蝕作用，勘探證實埋藏過程中形成的次生溶蝕孔洞是白云巖儲層的重要儲集空間[10-12]。地質(zhì)研究者認為有機酸、H2S 和深部熱液等地質(zhì)流體能在高溫高壓的埋藏環(huán)境中溶蝕白云巖，從而形成了這些次生溶蝕孔洞[13-15]。但埋藏(熱液)溶蝕作用能多大程度地改造白云巖儲層，以及對不同巖相、不同原始孔隙結(jié)構(gòu)的白云巖是否具有不同的孔隙效應(yīng)等問題仍然不明確，因此有必要通過埋藏溶蝕模擬實驗來研究埋藏溶蝕作用對白云巖儲層的孔隙效應(yīng)。

目前關(guān)于白云巖溶蝕模擬實驗的報道主要以近地表條件下溶蝕模擬為主[16-19]，而對于埋藏環(huán)境下的白云巖溶蝕模擬實驗研究則較少。佘敏等通過對比高溫高壓下白云巖和灰?guī)r的溶蝕速率，認為溶蝕速率隨埋藏深度的增加而增大，白云巖的溶蝕速率逐漸與灰?guī)r趨于一致[20]；并通過對四川盆地的亮晶含灰鮞粒白云巖、亮晶鮞粒白云巖和粉細晶白云巖進行高溫高壓溶蝕模擬實驗，認為隨埋藏深度的增加，有機酸對白云巖的溶蝕能力降低，溶蝕作用使白云巖的孔隙度增加了5%，滲透率增加了近300%[21]。

塔里木盆地下古生界廣泛發(fā)育白云巖，但勘探一直沒有取得突破，其中儲層成因問題是重要的制約因素之一[22-23]。下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組白云巖儲層是當前塔里木盆地鹽下領(lǐng)域的勘探重點[24-25]。本文以塔里木盆地巴楚地區(qū)舒探1井和柯坪地區(qū)蘇蓋特布拉克剖面的肖爾布拉克組白云巖為例，開展高溫高壓儲層溶蝕模擬實驗，研究深埋藏環(huán)境中有機酸溶蝕作用對白云巖儲層的孔隙效應(yīng)，以期為白云巖儲層成因的認識提供實驗參考依據(jù)。

1 樣品及實驗方法

1.1實驗樣品

實驗樣品的選擇一般需滿足2個條件：一是要有代表性；二是樣品的滲透率必須要達到0.1×10-3μm2以上(流體能通過樣品的內(nèi)部)。塔里木盆地下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組主要的儲集巖類型為與藻(微生物)有關(guān)的藻砂屑、疊層石和凝塊巖白云巖[26-27]，研究優(yōu)選巴楚地區(qū)舒探1井肖爾布拉克組粒間孔發(fā)育的藻砂屑白云巖、格架孔發(fā)育的疊層石白云巖和柯坪地區(qū)蘇蓋特布拉克剖面粒間溶孔發(fā)育的凝塊石白云巖為溶蝕模擬實驗對象，用巖心取樣機分別鉆取25 mm×30 mm的柱塞樣，同時制作鑄體薄片進行顯微分析(圖1)。由于部分孔隙中含有瀝青，因此柱塞樣品首先用苯和酒精3∶1的混合溶劑進行14d的洗油，然后進行孔滲測定：藻砂屑白云巖的孔隙度和滲透率分別為9.61%和3.50×10-3μm2，疊層石白云巖的孔隙度和滲透率為7.31%和2.35×10-3μm2，凝塊石白云巖的孔隙度和滲透率為5.78%和0.11×10-3μm2，3個樣品都滿足實驗對滲透率的要求。此外，在把樣品裝入實驗裝置的反應(yīng)釜前，用去離子水對其進行超聲清洗，然后在105 ℃的烘箱內(nèi)干燥12 h。

圖1 塔里木盆地下寒武統(tǒng)

1.2實驗設(shè)備

白云巖溶蝕模擬實驗及實驗前后儲層的表征都在杭州地質(zhì)研究院的中國石油天然氣集團公司碳酸鹽巖儲層重點實驗室完成。樣品物性測試的儀器為FYKS-3型覆壓氣體孔滲聯(lián)合測試儀，測試環(huán)境為大氣壓101.1 kPa，溫度25 ℃，濕度60%RH。樣品三維表征的儀器為德國產(chǎn)的定制化工業(yè)CT裝置VtomeX，25 mm樣品的掃描分辨率達到7.55 μm。溶蝕模擬實驗采用杭州地質(zhì)研究院自主設(shè)計的高溫高壓溶蝕動力學模擬裝置，可模擬流體連續(xù)流動狀態(tài)，最高理論工作溫度和壓力分別為400 ℃和100MPa。測定實驗反應(yīng)生成液中Ca2+和Mg2+濃度的儀器為Leeman Prodigy全譜直讀光譜儀。

表1 塔里木盆地下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組儲層溶蝕模擬實驗條件

1.3實驗方法

近年來人們對深部含烴儲層進行了深入的研究，發(fā)現(xiàn)埋藏溶蝕作用常與有機質(zhì)熱演化過程中伴生的有機酸溶蝕碳酸鹽礦物有關(guān)[28-29]，因此本次實驗主要研究埋藏環(huán)境中有機酸溶蝕作用對白云巖儲層的溶蝕孔隙效應(yīng)。一般油田水所含有機酸以乙酸為主，塔里木盆地油田水中乙酸含量多占總酸的60%～90%[30]，故采用乙酸進行模擬實驗。通常高有機酸含量油田水的pH值為3.8～6[30]。為了加快反應(yīng)速度，減少反應(yīng)時間，實驗用純乙酸試劑和去離子水配制成質(zhì)量濃度為0.2%、pH值為3.6的較強酸性的乙酸溶液。針對3個不同孔隙結(jié)構(gòu)的實驗樣品，設(shè)計了3種開放—連續(xù)流動體系下的實驗方案(表1)：①粒間孔發(fā)育的藻砂屑白云巖在變溫度、壓力和恒定流速下的溶蝕模擬，測量特定溫度、壓力下溶蝕量的變化，來確定不同溫壓下的孔隙效應(yīng)；②格架孔發(fā)育的疊層石白云巖在恒定溫度、壓力和恒定流速下的溶蝕模擬，實時監(jiān)測反應(yīng)過程中滲透率的變化及不同時間點溶蝕量的變化，來確定孔隙演化過程；③粒間溶孔發(fā)育的凝塊石白云巖在恒定溫度、壓力和恒定流速下的溶蝕模擬，測量不同時間點溶蝕量的變化，來確定孔隙演化過程。整個埋藏溶蝕實驗方案設(shè)計如圖2所示。

對于實驗①，首先在室溫、常壓、1 mL/min流速的條件下，利用反應(yīng)溶液對白云巖樣品進行30min的預(yù)處理，然后將溫度和壓力按低到高的順序升至設(shè)定值(50 ℃和 10 MPa，70 ℃和20 MPa，90 ℃和30 MPa，110 ℃和40 MPa，130 ℃和50 MPa)。當溫度和壓力達到每一個設(shè)定值時，進行1.5 h的溶蝕反應(yīng)(反應(yīng)體系達到穩(wěn)定狀態(tài))，采集反應(yīng)生成液2份，體積各6 mL，最后用全譜直讀光譜儀分析生成液中Ca2+和Mg2+的濃度(指示白云巖的溶蝕量)。對于實驗②，根據(jù)佘敏等[21]實驗研究認為，在不發(fā)生異常壓力的埋藏環(huán)境下，造成有機酸對白云巖溶蝕差異的主要因素是溫度，壓力影響相對有限，因此采用恒定溫度為100 ℃，恒定壓力為10 MPa。該溫壓條件可以代表埋藏環(huán)境，流體的流速與實驗①一樣為1 mL/min。當溫度和壓力達到設(shè)定值，反應(yīng)體系達到穩(wěn)定態(tài)后，計算機會自動每10 s進行一次滲透率值測定，并且每隔1 h采集一次反應(yīng)生成液，整個反應(yīng)時間預(yù)設(shè)為7 h。對于實驗③，采用恒定溫度為80 ℃，恒定壓力為10 MPa，流體流速為1 mL/min，每隔1 h采集一次反應(yīng)生成液，整個反應(yīng)時間預(yù)設(shè)為7 h。

圖2 白云巖溶蝕模擬實驗方案示意

為了更好地從定性和定量2個方面表征白云巖溶蝕模擬實驗前后的孔隙效應(yīng)，除了進行孔滲測定外，研究還設(shè)計了基于工業(yè)CT的儲層表征，定性分析孔隙在三維空間的變化。

2 實驗結(jié)果

2.1實驗①結(jié)果

粒間孔發(fā)育的藻砂屑白云巖在開放流動體系下，受到1 mL/min恒定流速、0.2%質(zhì)量濃度的乙酸溶蝕，在不同溫度、壓力點所采集到的2份生成液的Ca2+、Mg2+濃度基本一致，說明測量的準確性。據(jù)此建立Ca2++Mg2+(溶蝕量)隨溫度、壓力變化的關(guān)系圖(圖3)，從中可以直觀地看出，白云巖的溶蝕量在整個變溫度、壓力溶蝕過程經(jīng)歷2個階段：①溶蝕量相對穩(wěn)定階段，即壓力10～30 MPa、溫度50～90 ℃階段，Ca2++Mg2+的濃度穩(wěn)定在(13～14)×10-3mol/L區(qū)間；②溶蝕量逐漸減少階段，即在壓力30～40 MPa、溫度90～110 ℃階段，Ca2++Mg2+的濃度降至9×10-3mol/L左右；在壓力40～50 MPa、溫度110～130 ℃階段，Ca2++Mg2+的濃度降至7×10-3mol/L左右。

圖3 開放流動體系下藻砂屑白云巖溶蝕實驗中Ca2++Mg2+濃度隨溫度和壓力變化0.2%的乙酸，1 mL/min恒定流速

2.2實驗②結(jié)果

格架孔發(fā)育的疊層石白云巖在100 ℃溫度、10 MPa壓力的開放流動體系下，受到1 mL/min恒定流速、0.2%質(zhì)量濃度的乙酸溶蝕，根據(jù)不同時間點所采集到的生成液中的Ca2+、Mg2+濃度值變化(圖4)可以看出，白云巖的溶蝕量是逐漸降低的，整體呈線性關(guān)系。根據(jù)滲透率實時監(jiān)測數(shù)據(jù)圖(圖5)可以看出，整個恒溫壓溶蝕過程經(jīng)歷3個階段：①滲透率緩慢升高階段，即時間從1 000～4 000 s左右，滲透率從初始的3.50×10-3μm2升至20×10-3μm2附近；②滲透率快速升高階段，即時間從4 000～8 000 s左右，滲透率從初始的20×10-3μm2升至300×10-3μm2附近；③滲透率急速升高階段，即時間從8 000～10 000 s左右，滲透率從初始的300×10-3μm2升至測量的極限值(10 000×10-3μm2)。圖5中，1000s之前是增溫壓的預(yù)設(shè)值階段，此時反應(yīng)系統(tǒng)不穩(wěn)定，故不記錄滲透率值。

圖4 開放流動體系下疊層石白云巖溶蝕實驗中Ca2++Mg2+濃度隨時間變化

圖5 開放流動體系下疊層石白云巖溶蝕實驗中滲透率隨時間變化

2.3實驗③結(jié)果

粒間溶孔發(fā)育的凝塊石白云巖在80 ℃溫度、10 MPa壓力的開放流動體系下，受到1 mL/min恒定流速、0.2%質(zhì)量濃度的乙酸溶蝕，根據(jù)不同時間點所采集到的生成液中的Ca2+、Mg2+濃度值變化(圖6)可以看出，白云巖的溶蝕量經(jīng)歷相對快速下降和緩慢下降2個階段，最終逐漸變?yōu)榉€(wěn)定。

3 實驗結(jié)果討論

通過對比溶蝕前后實驗樣品的孔隙度和滲透率，可以定量表征有機酸溶蝕作用對白云巖儲層物性的改造；通過對比溶蝕前后的CT掃描圖像，可以定性表征有機酸溶蝕作用對白云巖儲層的孔隙效應(yīng)。

3.1實驗①結(jié)果分析

溶蝕前孔隙度為9.61%，滲透率為3.50×10-3μm2；溶蝕后孔隙度為10.73%，滲透率為678×10-3μm2。很明顯，埋藏開放體系下，有機酸的溶蝕作用使白云巖儲層的孔隙度增大1.12%，而滲透率卻呈指數(shù)級增大。從溶蝕前后CT掃描圖像切片(圖7a-c,d-f)可以看出，巖石內(nèi)部不是所有孔隙發(fā)育的地方都具有明顯的溶蝕改造特征，而是局部發(fā)生較強的溶蝕作用，形成了溶蝕孔洞，并且溶蝕作用強的地方往往是原來孔隙相對大或者密集的部位。對比三維CT孔隙成像圖(圖7g,h)，根據(jù)不同體積大小的孔隙具有不同顏色可以看出，溶蝕作用后大孔隙比例明顯增多，原來相對較大的孔隙被溶蝕成了大孔隙，并且相互連通，而多數(shù)小孔隙并沒有明顯變大。

圖7 塔里木盆地肖爾布拉克組藻砂屑白云巖儲層溶蝕前后CT成像特征

根據(jù)上述溶蝕前后物性的定量分析和CT掃描的定性表征，可以分析圖3中溶蝕量變化出現(xiàn)2個階段的原因。溶蝕量穩(wěn)定階段：在初始階段，流體進入巖石樣品內(nèi)部，對所有連通孔隙的表面進行均勻溶蝕，此時乙酸溶液與巖石的接觸面積最大，溶蝕量也最大，孔隙體積略有增加，因此這個階段相對穩(wěn)定。溶蝕量逐漸減少階段：隨著溶蝕作用的進一步進行，孔隙相對密集發(fā)育區(qū)域的孔隙相互間會連通，并且逐漸擴大，從而局部形成一些相對較大的溶蝕孔洞；隨后這些溶蝕孔洞逐漸演變?yōu)閮?yōu)勢通道；最終，流體幾乎只順優(yōu)勢通道運移，此時流體與圍巖的相對接觸面積變小，從而導(dǎo)致了溶蝕量的減少，因此這時為一個非均勻溶蝕階段。經(jīng)過高溫高壓環(huán)境下有機酸對粒間孔發(fā)育的藻砂屑白云巖的溶蝕作用，儲集空間類型從原來相對均質(zhì)的孔隙型演變?yōu)榉蔷|(zhì)的孔洞型。

3.2實驗②結(jié)果分析

實驗樣品溶蝕前孔隙度為7.31%，滲透率為2.35×10-3μm2；溶蝕后孔隙度為9.39%，滲透率為10 100×10-3μm2，說明在埋藏開放體系下，有機酸的溶蝕作用使儲層的孔隙度增大2.08%，而滲透率卻達到測量的極限值。對比溶蝕前后沿XZ方向上的CT切片(圖8a，d)可以看出，巖石內(nèi)部溶蝕改造總體并不強烈，多數(shù)孔隙擴溶程度不高。但對比沿YZ方向的切片(圖8b，e)卻發(fā)現(xiàn)，疊層石白云巖的孔隙順層發(fā)育特征明顯，局部經(jīng)過有機酸溶蝕作用后形成了一條溶縫，而其他部位同樣溶蝕改造作用不明顯。對比沿XY方向的切片(圖8c，f)，只在局部形成一個大的溶蝕孔，該溶蝕孔與YZ方向上的溶縫相對應(yīng)，是其橫截面。對比三維CT孔隙成像圖(圖8g，h)也可以發(fā)現(xiàn)，小孔隙內(nèi)的溶蝕作用并不強烈，大孔隙增多，并且順一個連通層位溶縫。

根據(jù)上述溶蝕前后物性的定量分析和CT掃描的定性表征，可以分析圖5中滲透率變化出現(xiàn)3個階段的原因。滲透率緩慢升高階段：在初始階段，流體進入巖石樣品內(nèi)部，對所有連通孔隙的表面進行均勻溶蝕，此時乙酸流體與巖石表面的接觸面積最大，導(dǎo)致白云巖的溶蝕量也最大，孔隙度均勻增大、連通性逐漸提高。滲透率快速升高階段：該階段為非均勻溶蝕階段，由于疊層石白云巖孔隙的發(fā)育與巖石結(jié)構(gòu)相關(guān)，主要呈水平狀順層發(fā)育，隨著溶蝕作用的進一步進行，水平方向上局部原來連通性就較好的層會更容易連通，從而形成局部水平狀優(yōu)勢通道，流體主體逐漸在優(yōu)勢通道中運移，此時連通性快速提高。滲透率急速升高階段：隨著溶蝕作用持續(xù)進行，流體最終幾乎只順優(yōu)勢通道運移，并且進一步溶蝕擴大這些水平通道，最終完全演化為溶縫，此時白云石溶解量最小。經(jīng)過高溫高壓環(huán)境下有機酸對格架孔發(fā)育的疊層石白云巖的溶蝕作用，儲集空間類型從原來的孔隙型演變?yōu)槿芸住芸p型。

圖8 塔里木盆地肖爾布拉克組

3.3實驗③結(jié)果分析

實驗樣品溶蝕前孔隙度為5.78%，滲透率為0.11×10-3μm2；溶蝕后孔隙度為6.45%，滲透率為2 300×10-3μm2。與實驗①和②結(jié)果相似，在埋藏開放體系下，有機酸的溶蝕作用使儲層的孔隙度略有增大，而滲透率卻呈指數(shù)級增大。從溶蝕前CT掃描圖像切片(圖9a-c)可以看出，該樣品孔隙的大小、分布都相對不均；溶蝕后(圖9d-f)具有原始孔徑越大、孔隙擴溶作用越強烈的特征。同實驗①的樣品相似，局部形成了溶蝕孔洞，孔隙大小的非均質(zhì)性更加強烈。根據(jù)三維CT孔隙成像圖(圖9g，h)可以清晰地看出，溶蝕作用后不僅大孔隙比例有所增多，而且這些部分孔徑較大的溶孔相互間連通，在局部區(qū)域形成了一條不規(guī)則的溶縫。

圖9 塔里木盆地肖爾布拉克組凝塊石白云巖儲層溶蝕前后CT成像特征

根據(jù)上述溶蝕前后物性的定量分析和CT掃描的定性表征，可以分析圖6中溶蝕量變化出現(xiàn)2個階段的原因。溶蝕量快速下降階段：這是由于孔隙大小不均造成的，一開始流體就多數(shù)進入較大溶孔中，2 h后乙酸溶液與巖石的接觸面積基本到達最小值，這與實驗①和②樣品孔隙大小、分布相對均質(zhì)不同，前者導(dǎo)致溶蝕量快速減少，后兩者溶蝕量緩慢減少。溶蝕量緩慢減少階段：溶蝕初期就導(dǎo)致了較大溶孔間相互基本連通，形成了流體運移的優(yōu)勢通道，因此溶蝕后期流體與巖石的相對接觸面積變小，從而導(dǎo)致了溶蝕量變化率緩慢變小，最終趨于穩(wěn)定。經(jīng)過高溫高壓環(huán)境下有機酸對粒間孔發(fā)育的凝塊石白云巖的溶蝕作用，儲集空間類型從原來溶孔不均勻發(fā)育的孔隙型，演變?yōu)榉蔷|(zhì)更加強烈的孔縫型。該實驗結(jié)果同時也間接反映了該類儲層如果在埋藏期受到酸性流體或熱液的溶蝕改造，很容易形成高滲透率的優(yōu)質(zhì)儲層。

綜合上述3個白云巖溶蝕模擬實驗結(jié)果可以說明，在高溫高壓的埋藏環(huán)境中，有機酸對白云巖具有溶蝕性，但隨著溶蝕時間的推移，白云巖的溶蝕量呈逐漸下降趨勢，總體表現(xiàn)為一個非均勻的溶蝕過程，導(dǎo)致局部形成較大的溶蝕孔洞和溶縫。很明顯，不同原始孔隙結(jié)構(gòu)的白云巖儲層受到有機酸溶蝕作用會形成不同的儲集空間，溶蝕作用對改善白云巖儲層的孔隙度的貢獻相對較小，但對改善其滲透率貢獻非常大。

本實驗通過一個小的開放體系來模擬地下大的相對開放的埋藏環(huán)境，實驗過程中溶蝕產(chǎn)物直接流出了巖石樣品，因此實驗結(jié)果是理想化的。但自然界的物質(zhì)是平衡的，有溶解作用的發(fā)生，必有沉淀作用的發(fā)生，地下埋藏環(huán)境中的實際情況是白云巖溶蝕產(chǎn)物會隨流體的持續(xù)運移，被帶到流體勢能的末端或開放體系的邊緣并發(fā)生沉淀。因此許多學者認為埋藏(熱液)溶蝕作用是一把“雙刃劍”，既可以在一個區(qū)域改善儲層物性，又可以在另一個區(qū)域破壞儲層[31-32]。作為石油地質(zhì)工作者，我們更關(guān)注的是所發(fā)現(xiàn)儲層的成因和有效性問題，并通過儲層的成因及有效性的認識來預(yù)測規(guī)模儲層。本次實驗結(jié)果說明有機酸在深埋藏環(huán)境中對白云巖具有溶蝕作用，明確了埋藏溶蝕作用對白云巖儲層的孔隙效應(yīng)。

4 結(jié)論

(1)在埋藏環(huán)境中，有機酸對白云巖具有較強的溶蝕性，但隨著溶蝕時間的推移，溶蝕作用從相對均勻溶蝕逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷鶆蛉芪g，導(dǎo)致白云巖的溶蝕量逐漸降低，溶孔、溶縫非均質(zhì)發(fā)育，局部孔隙間連通性變好。

(2)粒間孔相對均勻發(fā)育的藻砂屑白云巖儲層、格架孔發(fā)育的疊層石白云巖儲層和粒間溶孔發(fā)育的凝塊石白云巖儲層，在高溫高壓條件下受有機酸溶蝕作用，三者的孔隙度都有所增大，但滲透率呈指數(shù)級增大，前者的儲集空間類型從孔隙型演變?yōu)榭紫丁锥葱?，后兩者的儲集空間類型從孔隙型演變?yōu)槿芸住芸p型。埋藏有機酸溶蝕作用對改善白云巖儲層滲透率的貢獻更大，而白云巖儲層的初始孔隙結(jié)構(gòu)控制著最終儲集空間類型。

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(編輯徐文明)

Poreeffectofdolomitereservoirsbasedonburialdissolutionsimulation: A case study of the Lower Cambrian Xiaoerbulake Formation in the Tarim Basin

Zheng Jianfeng1,2, Shen Anjiang1,2, Huang Lili1,2, Chen Yongquan3, She Min1,2

(1.CNPCKeyLaboratoryofCarbonateReservoir,Hangzhou,Zhejiang310023,China; 2.PetroChinaHangzhouResearchInstituteofGeology,Hangzhou,Zhejiang310023,China; 3.PetroChinaTarimOilFieldCompany,Korla,Xinjiang841000,China)

Burial dissolution is one of the important factors which control the development of dolomite reservoirs, but its effect on porosity is still not clear, which restricts the evaluation and exploration of burial dissolution dolomite reservoirs. This study took arene dolomites, stromatolite dolomites and thrombolite dolomites of the Lower Cambrian Xiaoerbulake Formation in the Tarim Basin as an example, used 0.2% acetic acid solution instead of organic acids of burial environment, carried out dissolution simulation experiments of dolomite reservoirs in the condition of high temperature and high pressure. The results showed three different samples’ porosity was improved in different temperatures and pressures, but their permeability increased exponentially. The reservoir space of arene dolomites changed from pores to pores and vugs, while the reservoir space of stromatolite dolomites and thrombolite dolomites changed from pores to pores and solution fractures. It implied that organic acid had a strong solubility to dolomites, and the initial pore structure controlled the final reservoir space type. With the dissolution from homogeneous to heterogeneous, the vugs and solution fractures developed heterogeneously, and reservoir connectivity was partly improved. So, burial dissolution is of great importance in reforming the permeability of dolomite reservoirs.

burial dissolution; simulation experiment; porosity effect; dolomite reservoir; Xiaoerbulake Formation; Tarim Basin

1001-6112(2017)05-0716-08

10.11781/sysydz201705716

TE122.21

：A

2017-05-13；

：2017-07-27。

鄭劍鋒(1977—)，男，碩士，高級工程師，從事碳酸鹽巖沉積儲層研究。E-mail: zhengjf_hz@petrochina.com.cn。

國家重大科技專項(2016ZX05004002)及中國石油天然氣股份有限公司科技部項目(2016B-04)資助。