低温条件下长石溶解模拟实验研究.pdf

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1、IOl地质论评GEOIOGICAIREVIEWVoJ1a．n55No．1．2009低温条件下长石溶解模拟实验研究张永旺¨，曾溅辉¨，郭建字’1)油气资源与探测国家重点实验室中国石油大学(北京)盆地与油藏研究中心，北京，102249；2)中国石油勘探开发研究院海外研究中心，北京，1O0083内容提要：为_『研究有机酸和尤机酸对长石的溶解能力以及不有机酸对长石溶解能力的差异，笔者等在8OIC条件下，在不同pH值(4、6和8)的分别含有盐酸、乙酸和草酸的溶液巾，刈‘碱性长和斜长石进行了溶解模拟实验研究。实验结果表明：酸性(pH一4)和弱酸性(pH一6)条件下，乙酸对两种石的溶解

2、能力大于卓酸，碱性条件(pH=8)下草酸的溶解能力最大．无论在酸性或碱性条件F，有机酸对长的溶解能力均高于无机酸，酸性(pH=4)条件下，斜长石与碱性长石溶解量差别不大，在弱酸性(pH一6)和碱性(pH一8)条件下，斜K石的溶解量高于碱性长石。关键词：碱性长百；斜长石；静态实验；溶解作用。20世纪7O年代以来，有机一无机相互作用在等。2001；肖奕等，2003；向廷生等，2004；李汶国等，油气储集岩(碎屑岩．碳酸盐岩)中矿物组分溶蚀、自2005；Choueta1．，1985；Knausseta1．，1986；生矿物产生及次生孔隙形成过程中的重要性已越来Ahhauseta

3、1．，l989；Blumeta1．，]991；Caseyet越被国内外学者所重视，并被逐步应用于油气储集al。，1991；Muireta1．，1991；Nesbitteta1．，l991；层的次生孔隙评价等方面(杨俊杰，1995)。Brantleyela1．，1992，1993：Emmanuelleeta1．，砂岩储层中次生孔隙是世界上很多油气田储层1998；Blakeeta1．，1999)。目前长石的溶解作用的主要储、渗孔隙。储层砂岩中次生孔隙的形成机研究，主要集l1

4、在溶液的pH值、离子强度、温度及理与长石等骨架颗粒在埋藏成岩过程中的溶蚀作用有机酸的含量对长石溶解速率

5、的影响(史基安等，密切相关。长石作为砂岩储层的骨架颗粒，其溶解1994；罗孝俊等，2001；郭春清等，2003；赖兴运等，形成的次生孔隙可提高砂岩储层的孔隙度和渗透2OO4；张萌等，2006)，然而有机酸和无机酸对长石溶率，尤其是对深埋压实条件下的砂岩储层储渗条件解作用能力差异的比较模拟实验却很少。为了研究的改善具有重要意义。同时长石的溶解作用在风化有机酸和无机酸对长石的溶解能力以及不同有机酸作用、成岩成矿和变质作用等地质过程中普遍存在，对长石溶解能力的差异，笔者等在低温条件下，在分所以长石的溶解动力学自然成为了矿物地球化学研别含有有机酸和无机酸的溶液里进行了长石类矿物究

6、的重要内容。并且是了解交代蚀变、地层伤害、矿溶解作用模拟实验。试图从不同实验条件下获得信物溶解迁移、岩石风化速率等水岩反应过程的关键息，从而更深人地了解石类矿物与流体之间的相问题(罗孝俊等，2001；向廷生等，2004；李汶国等，互作用以及化学成分的转移过程，以及长石流体相2005)。互作用机理。同时，国内外研究者在静态反应器与流动体系】l过程和方法中也开展了多种模拟实验，对长石类矿物进行了大量的热力学和溶解动力学研究．以探讨温压条件、流1．1实验目的体的性质和长石的类型和结构对长石类铝硅酸盐矿以碎屑岩储集层中常见矿物碱性长石和斜长石物溶蚀的控制作用及其机理(陈传平等，1

7、993；梁祥为研究对象，主要研究：①不同流体介质(含盐酸、济等，1994；黄思静等，1995；雷怀彦等，1996；罗孝俊草酸和乙酸溶液)对斜长石和碱性长石的溶解作用。注：本文为中国博士后科学基金资助项目(编号20070420492)和胜利油田公司资助项目的成果。收稿日期：2008—04—01；改回日期：200807—29；责任编辑：章雨旭。作者简介：张永旺，男，1975年生。博士后。主要从事沉积学雨I成岩作用研究。Email：zyw75@J2(5．COIh。第1期张永旺等：低温条件下长石溶解模拟实验研究表l矿物样品的化学组成和化学分子式Table1Chemicalcomp

8、ositionandformulaofmineralsamples矿物样品SiO2TiO2AI2O3Fe2O3MnOMgOCaONa2()K2OP205H2O+H2O碱性长石69．830．00316．450．760．03O．100．105．505．900．010．700．1O斜长石53．600．1427．910．2O0．02O．O0112．403．890．320．090．050．05碱性长石计算得：钾长石相KASi3()8占34．9％；钠长石相NaAISi3Os占46．5；石英占15．3；暗色矿物约占3／o斜长石计算得：钙长石