蒙皂石向伊利石转化的溶解沉淀模型

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第27卷第6期石油学报Vo1．27No．62006年11月ACTAPETR()IEISINICANOV．2006文章编号：0253—2697(20()6)06—0047—04蒙皂石向伊利石转化的溶解沉淀模型石广仁(中国石油勘探开发研究院北京100083)摘要：目前世界上关于蒙皂石向伊利石转化有两类理论分析数值模型，即一级热反应方程和溶解沉淀方程。一级热反应方程采用质量作用定律，已较广泛地引入盆地模拟。但热参数在250℃以上的高温实验条件下没有完全遵循混

2、合反应，仅与地温和埋藏时间相关；溶解沉淀方程遵循混合反应，基于蒙皂石在自由孔隙水中溶解、随之发生伊利石的沉淀这一原理，不仅与地温和埋藏时间相关，而且与沉积压实引起的骨架和孔隙流体变化相关。在前人的工作基础上，对溶解沉淀方程做了改进，使之适用于盆地模拟。研制了相应的软件模块，并在几个盆地的计算中获得成功。理论与实践证明，溶解沉淀方程优于一级热反应方程。关键词：盆地模拟；成岩史；蒙皂石向伊利石转化；热反应方程；溶解沉淀方程；数值模型中图分类号：TEl11．1文献标识码：ADissolution‘‘pre

3、cipitationmodelforsmectite‘-illitetransformationShiGuangren(PetrochinaExplorationandDevelopmentResearchInstitute，Beijing100083，China)Abstract：Therearetwonumericalmodelsfortheoryanalysisofsmectite—illitetransformationatpresentintheworld。includingthefirs

4、t—orderthermalreactionequationandthedissolution—precipitationequation．Thefirstorderthermalreactionequationhasbeenwidelyintroducedintobasinmodeling．Thisequationadoptedthelawofmassaction，butdidnotcompletelyfollowthecompoundre—action．Thethermalparametersw

5、ereonlyrelatedtOtemperatureandburialtimeover25()℃．Thedissolution—precipitationequationfollowedthecompoundreactionandwasbasedonthemechanismofsmectitedissolutioninfreeporewaterandsubsequentprecipitati—onofillite．ThisequationwasrelatedtOnotonlytemperature

6、andburialtimebutalsotOthevarietyofrockmatrixandporefluidduringsedimentarycompaction．Onthebasisoftheworksofpioneercontributors，thedissolution—precipitationequationwasim—provedandusedinbasinmodeling．Thecorrespondingmodulewasprogrammedandsuccessfullyappli

7、edtOseveralbasins．Thetheo—ryandpracticeprovedthatthedissolution-precipitationequationisbetterthanthefirst—orderthermalreactionequation．Keywords：basinmodeling；diagenetichistory；smectite—illitetransformation；thermalreactionequation；dissolution—precipitat

8、ionequa—tion：numericalmodel在盆地的成岩过程中，蒙皂石向伊利石转化而引1一级热反应方程起岩性的变化，影响岩性发育史；石英次生加大，造成次生孔隙，影响孔隙发育史。这不仅是重要的地质事在地层埋藏过程中，随着地温和埋藏时间的增大，件，而且蒙皂石的脱水往往引起超压。所以，成岩史的粘土矿物中的蒙皂石不断脱水，并不断吸取钾金属离理论分析数值模型成为近年来的研究热点]。根据子而转化为伊利石，故蒙皂石的含量越来越小。这个地史模型和热史模型的计算结果，利用盆地