埋藏条件下方解石热力学平衡及其在塔河油田埋藏岩溶预测中的应用

J4 ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (4): 1020-1027.

埋藏条件下方解石热力学平衡及其在塔河油田埋藏岩溶预测中的应用

阮壮¹|于炳松²|李朝晖³|朱筱敏¹

1.中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室|北京102249;2.中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室|北京100083;3.吉林油田勘探开发研究院|吉林松原138000

收稿日期:2010-09-29 出版日期:2011-07-26 发布日期:2011-07-26
作者简介:阮壮(1983-)|男|浙江德清人|博士研究生|主要从事储层及层序地层学研究|E-mail:wofe0103@163.com
基金资助:
国家“973”计划项目（2006CB202302，2005CB422103）；国家自然科学基金项目（40672079）

Thermodynamic Equilibrium of Calcite in Strata Environment and Its Application of Burial Karst Forcasting in Tahe Oil Field, Tarim Basin

RUAN Zhuang¹, YU Bing-song², LI Zhao-hui³, ZHU Xiao-min¹

1.State Key Laboratory of |Petroleum Resource and Prospecting, China University of Petroleum, Beijing102249,China;
2.State Key Laboratory of Geological Process and Mineral Resources, China University of Geosciences, Beijing100083, China;
3.Exploration and Development Institute of Jilin Oilfield, Songyuan138000, Jilin, China

Received:2010-09-29 Online:2011-07-26 Published:2011-07-26

摘要/Abstract

摘要：

方解石在成岩环境中的溶解度与地下水化学特征、温度等有着极为密切的关系。通过CaCO₃溶解沉淀反应平衡以及地下水中的Ca²⁺活度可以确定不同温压的地下水条件下方解石的溶解趋势。地下水溶液的pH值和温度是方解石溶解度最直接的控制因素。方解石溶解趋势可以通过CaCO₃电离反应的吉布斯自由能（ΔG）来判断：ΔG<0时，反应向溶解方向进行；ΔG>0时，反应向沉淀方向进行。根据方解石的水岩反应理论，对塔河油田34口井的奥陶系地层水进行了ΔG的统计计算。结果显示：塔河油田现今地下水条件有利于方解石的溶解，西部地区较东部溶解趋势强，北部地区溶解趋势相对较弱。这为定量了解塔河地区埋藏岩溶趋势及该地区的储层评价预测提供了理论依据。

关键词: 吉布斯自由能, 平衡常数, 溶解趋势, 方解石, 岩溶

Abstract:

The solubility of calcite in the diagenesis is closely related to the chemistry of groundwater and the temperature. According to the reaction equilibrium of CaCO₃ and activity of Ca²⁺ in groundwater, the solubility of calcite in different temperatures and pressures could be calculated. The pH value and the temperature of solution are the main factors to control the solubility of calcite. The dissolving tendency of calcite could be judged by the Gibbs free energy. The condition with ΔG<0 in the solution is favorite to dissolution of calcite and that with ΔG>0 is favorite to deposit of calcite. The ΔG of groundwater in thirty-four wells are calculated, Tahe oilfield. The results show that: present groundwater conditions favor the dissolution of calcite, the calcite tends to dissolute more in west and south area. This water-rock reaction theory can be used to quantitative understand the burial karst tendency and support the reservoir evaluaterating.

Key words: Gibbs free energy, equilibrium constants, dissolving tendency, calcite, karst

中图分类号:

P618.13

阮壮, 于炳松, 李朝晖, 朱筱敏. 埋藏条件下方解石热力学平衡及其在塔河油田埋藏岩溶预测中的应用[J]. J4, 2011, 41(4): 1020-1027.

RUAN Zhuang, YU Bing-song, LI Chao-hui, ZHU Xiao-min. Thermodynamic Equilibrium of Calcite in Strata Environment and Its Application of Burial Karst Forcasting in Tahe Oil Field, Tarim Basin[J]. J4, 2011, 41(4): 1020-1027.

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