王琪 許勇 李樹同 蘇龍 汪洋

摘要：在明確鄂爾多斯盆地姬塬地區(qū)西部長8致密儲層基本特點的基礎(chǔ)上，利用高溫高壓儲層流體巖石相互作用模擬儀，模擬了長8儲層巖石與有機酸溶蝕反應的過程。依據(jù)地質(zhì)條件，采用015 mol·L-1乙酸溶液（pH=2.65）作為反應溶液，模擬溫度選溶蝕窗口對應深度的實際古地溫（87 ℃～ 103 ℃），模擬壓力范圍為24.70 ～ 30.18 MPa。通過反應前后樣品儲層特征的變化及溶蝕率對比，分析了長8致密儲層的溶蝕特征及影響因素，探討了其溶蝕過程及溶蝕增孔過程。結(jié)果表明：在乙酸的作用下，致密儲層長石（鈉長石、鉀長石）和方解石礦物發(fā)生明顯的溶蝕反應，并產(chǎn)生沉淀物；根據(jù)礦物相對溶蝕率發(fā)現(xiàn)，碳酸鹽礦物的溶解速率整體上大于長石礦物，其中方解石大于白云石，斜長石大于鉀長石；隨著溫度和壓力的增加，方解石溶蝕率先增加后不變，而長石溶蝕率基本呈線性增加，但是方解石剛開始溶蝕率高于長石；致密儲層溶蝕過程主要分為3個階段，分別為方解石膠結(jié)物溶蝕過程、長石溶蝕過程和溶蝕后沉淀物充填過程。溶蝕作用使得致密儲層的孔隙明顯增加，是致密儲層增孔的主要成巖作用類型，也是尋找致密儲層中“甜點”的關(guān)鍵因素之一。

關(guān)鍵詞：致密儲層；溶蝕礦物；模擬試驗；流體巖石相互作用；X射線衍射；溶蝕率；延長組；鄂爾多斯盆地

中圖分類號：P618.130.2文獻標志碼：A

Dissolution Simulation of Chang8 Tight Reservoir in Jiyuan Area of Ordos Basin， China and Its Influencing Factors

WANG Qi1，2， XU Yong2，3， LI Shutong2， SU Long2， WANG Yang4，

YAN Cancan2，3， MOU Weiwei2，3， LI Yang2，3

（1. National Engineering Laboratory of Exploration and Development on Low Permeability Oil and Gas Field，

Xian 710018， Shaanxi， China； 2. Key Laboratory of Petroleum Resources of Gansu Province/Key Laboratory

of Petroleum Resources Research of Chinese Academy of Sciences， Lanzhou 730000， Gansu， China；

3. University of Chinese Academy of Sciences， Beijing 100049， China； 4. State Key Laboratory of

Petroleum Resources and Prospecting， China University of Petroleum， Beijing 102249， China）

Abstract： Based on the study of the basic features of Chang8 tight reservoir in western Jiyuan area of Ordos Basin， the process of dissolution reaction of rock and organic acid of Chang8 reservoir was simulated by the fluidrock interaction simulator of high temperature and pressure reservoir. According to the geological conditions， 015 mol·L-1 acetic acid solution with pH=265 was used as the reaction solution， the simulated temperature was the actual paleogeotemperature （87 ℃103 ℃） corresponding with the depth of dissolution window， and the simulated pressure was 24.7030.18 MPa. The reservoir features and dissolution rates of samples before and after the reaction were compared， and the dissolution features and influencing factors of Chang8 tight reservoir were analyzed， and the dissolution process and porosity enhancement were discussed. The results show that under the action of acetic acid， the dissolution reaction of feldspars （albite and Kfeldspar） and calcite minerals occurs obviously， and produces sediments； according to the relative dissolution rate of minerals， the dissolution velocity of mineral is larger than that of feldspar in whole， and that of calcite is larger than dolomite， and that of plagioclase is larger than potassium feldspar； with the increase of temperature and pressure， the dissolution rates of calcites remain unchanged after the first increase， and the dissolution rates of feldspar increase linearly， but the dissolution rates of calcite are higher than that of feldspars at the beginning； the dissolution process of tight reservoir is divided into three stages， including calcite cement dissolution process， feldspar dissolution process and sediment filling process after dissolution. Dissolution makes the pores of tight reservoirs increasing significantly， and is a main diagenetic type of tight reservoir porosity enhancement， and is also one of the key factors to find the “sweet spot” of tight reservoir.

Key words： tight reservoir； dissolution mineral； simulation experiment； fluidrock interaction； Xray diffraction； dissolution rate； Yanchang Formation； Ordos Basin

0引言

目前在世界大部分地區(qū)已發(fā)現(xiàn)了致密油氣資源[14]，其中美國和加拿大在致密油氣的勘探開發(fā)中獲得巨大成功，預計到2020 年年產(chǎn)量可達到15×108 t[5]。中國鄂爾多斯、準噶爾、松遼、渤海灣、四川盆地的致密油氣資源豐富，具有非常大的資源潛力，因此，致密油氣已成為中國非常規(guī)油氣開發(fā)研究中最現(xiàn)實的領(lǐng)域之一[213]。致密儲層的孔隙主要以微米級、納米級為主，油氣滲透規(guī)律不符合常規(guī)油氣的達西定律，無法用常規(guī)油氣成藏理論來進行研究[2，5，1415]。近年來，鄒才能等利用納米CT、場發(fā)射掃描電鏡等儀器，在致密儲層的孔隙類型及空間分布、連通性方面取得了巨大突破，為致密油氣的勘探開發(fā)奠定了堅實的地質(zhì)基礎(chǔ)[1621]。致密油氣作為非常規(guī)油氣，具有整體含油氣、“甜點”富油氣的總體特征，油氣主要聚集于相對高孔高滲的“甜點”中[2，5]，因此，在致密儲層中尋找“甜點”是致密油氣勘探的主旋律[2，5，7]。由于壓實作用使得致密儲層中的原生孔隙比例減少，但溶蝕孔隙在致密儲層中占有較高比例，進而使得溶蝕孔隙對致密儲層的儲集空間尤為重要，因此，系統(tǒng)分析和研究致密儲層中溶蝕作用過程與機理是尋找致密儲層“甜點”的關(guān)鍵因素之一[2，5，19，2224]。

目前，對致密儲層溶蝕孔隙的研究主要以微觀觀察和定性描述為主[1618，2527]，對溶蝕發(fā)生過程及影響因素缺乏有效的分析手段，限制了對致密儲層溶蝕作用的進一步研究。陳勇等嘗試用流體巖石相互作用模擬試驗分析了碎屑巖礦物的溶解度、酸性流體與長石的溶解過程以及溶蝕作用對次生孔隙的形成機理，均取得了較好的效果[2832]，因此，流體巖石相互作用模擬試驗是目前研究致密儲層中溶蝕形成過程與機理較為有效和可行的手段之一?；诖耍疚脑诿鞔_鄂爾多斯盆地姬塬地區(qū)西部長8致密儲層基本特點的基礎(chǔ)上，擬通過流體巖石相互作用模擬試驗探究致密儲層中溶蝕作用形成過程及影響因素；依據(jù)鄂爾多斯盆地姬塬地區(qū)西部長8致密儲層形成的地質(zhì)條件，在模擬溫度、壓力、時間條件下建立了致密儲層與流體相互作用模擬試驗方法，模擬分析了酸性流體對致密儲層的礦物、孔隙、面孔率等方面的影響，并分析了溶蝕作用發(fā)生過程及溶蝕作用形成機理。其目的是探討致密儲層中酸性流體與長石（鈉長石、鉀長石）、方解石礦物發(fā)生溶蝕作用時需要的各種條件，明確方解石、白云石、斜長石、鉀長石的溶解速率及溫度和壓力對各類溶蝕礦物溶蝕率的影響，確定致密儲層中酸性流體與可溶蝕礦物的溶蝕過程及對儲層孔隙的具體影響。

1儲層基本特征

1.1巖石類型及特征

姬塬地區(qū)西部延長組長8儲層巖性主要為巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖（圖1）。碎屑成分變化較大。長81、長82小層石英體積分數(shù)分別為170%～530%、160%～415%，平均值分別為3150%、2720%；長石體積分數(shù)分別為75%～565%、45%～535%，平均值分別為245%、287%；巖屑體積分數(shù)分別為9.5%～45.5%、58%～435%，平均值分別為24.1%、23.6%，其中以變質(zhì)巖巖屑（高變巖、石英巖、片巖、千枚巖、變質(zhì)砂巖）為主（長81、長82小層體積分數(shù)分別為124%、131%），其次為火成巖巖屑（花崗巖）、沉積巖巖屑（粉砂巖、泥巖、灰?guī)r、白云巖）和云母（長81小層對應體積分數(shù)平均值分別為7.8%、3.8%和4.7%，長82小層對應體積分數(shù)平均值分別為8.6%、2.7%和4.1%）；膠結(jié)物主要為黏土礦物、碳酸鹽礦物、硅質(zhì)，長81小層體積分數(shù)平均值分別為66%、39%和17%，長82小層體積分數(shù)平均值分別為59%、51%和23%。

圖1鄂爾多斯盆地姬塬地區(qū)長8儲層砂巖成分三角圖

Fig.1Triangular Plot of Sandstone Composition of Chang8 Reservoir in Jiyuan Area of Ordos Basin

姬塬地區(qū)西部延長組長8儲層填隙物較多，長81、長82小層體積分數(shù)分別為00%～365%、00%～343%，平均值分別為1040%、836%。雜基主要為水云母和綠泥石，長81小層對應體積分數(shù)分別為00%～140%（平均為209%）和00%～30%（平均為059%），長82小層對應體積分數(shù)分別為00%～76%（平均為140%）和00%～15%（平均為037%）。膠結(jié)物主要為鐵方解石和硅質(zhì)，其次為綠泥石膜和高嶺石；長81小層鐵方解石和硅質(zhì)體積分數(shù)分別為00%～170%（平均為239%）和00%～70%（平均為170%），長82小層分別為00%～1700%（平均為271%）和00%～100%（平均為230%）；長81小層綠泥石膜和高嶺石體積分數(shù)分別為00%～180%（平均為003%）和00%～100%（平均為300%），長82小層分別為00%～550%（平均為060%）和00%～50%（平均為020%）。

1.2孔隙類型及特征

姬塬地區(qū)西部長8儲層砂巖長期受成巖作用（尤其是壓實作用）的影響，孔隙整體不發(fā)育，導致儲層致密[3334]。長81、長82小層主要發(fā)育殘余粒間孔、長石溶孔、巖屑溶孔和晶間孔[圖2（a）～（f）]，局部可見微裂縫發(fā)育。殘余粒間孔和長石溶孔是姬塬地區(qū)西部長8儲層砂巖最主要的孔隙類型，在長81小層中所占比例分別為146%和142%，在長82小層中分別為185%和121%。殘余粒間孔是經(jīng)強烈的成巖作用改造（包括壓實作用、膠結(jié)作用等）后仍保留下來的少量原生粒間孔，其形態(tài)主要為三角形和多邊形，呈孤立狀分布，連通性較差。長石溶孔是在中晚成巖階段由于溶蝕作用形成的次生孔隙，一般沿著長石解理縫進行溶蝕，溶蝕后顆粒邊緣一般呈港灣狀或不規(guī)則狀，溶蝕孔大小不一，分布不均且形態(tài)各異，多見蜂窩狀、帶狀。晶間孔和巖屑溶孔的發(fā)育反映出溶蝕作用對長8儲層孔隙的貢獻較大，也是研究區(qū)長8儲層孔隙的主要類型，長81小層晶間孔和巖屑溶孔所占比例分別為021%和012%，長82小層分別為018%和009%。另外，通過對比長81、長82小層孔隙發(fā)育情況，發(fā)現(xiàn)長82小層面孔率（344%）較長81小層面孔率（308%）高，微裂縫（比例為008%）較長81小層微裂縫（比例為004%）更發(fā)育。

2試驗樣品、條件及裝置

2.1試驗樣品

在薄片鑒定、電鏡觀察、X射線衍射全巖分析、物性分析、沉積相和成巖階段綜合分析的基礎(chǔ)上，為了更好地滿足試驗條件及目的，本次試驗選取了姬塬地區(qū)西部長8儲層中溶蝕作用不強烈、次生孔隙不發(fā)育、物性中等—差的12塊（長81、長82小層各6塊）巖芯作為樣品；按照試驗裝置條件，在同一個巖芯柱上鉆取2個直徑為2.5 cm、長度為50 cm的小柱體，一塊用來做試驗反應，另一塊用來對比反應前后狀態(tài)；在此基礎(chǔ)上，對巖芯樣品的礦物成分進行X射線衍射全巖分析，長8儲層樣品礦物成分主要為石英、鉀長石、斜長石、方解石和高嶺石，其具體巖石成分見表1。

2.2試驗條件

鄂爾多斯盆地延長組長8段地層水水化學組成比較復雜，地層水礦化度為154 ～10200 g·L-1，平均為3138 g·L-1，主要分布在10 ～ 40 g·L-1之間，其中乙酸占比最高，占有機酸的60%以上[35]。由于溶蝕作用的發(fā)生主要是溶蝕礦物和有機酸的存在，為了貼近地質(zhì)實際，同時兼顧試驗的可操作性與試驗效果，本次試驗采用015 mol·L-1乙酸溶液（pH=2.65）作為反應溶液。通過樣品的實際深度計算出樣品發(fā)生溶蝕作用的溶蝕窗口大致對應的深度（即模擬深度），同時計算出模擬溫度及壓力（即發(fā)生溶蝕作用地層深度的實際古地溫、古壓力）。6塊樣品模擬試驗的溫度范圍為87 ℃～ 103 ℃，壓力范圍為24.70 ～ 30.18 MPa。古地溫為15 ℃，鄂爾多斯盆地三疊系古地溫梯度為每百米3.5 ℃～ 4.0 ℃[36]。為了實現(xiàn)溫度對時間的補償效果，本次試驗選取古地溫梯度為每百米4 ℃。劉銳娥等認為乙酸與碎屑巖儲層的溶蝕時間主要發(fā)生在100 h之內(nèi)[32]，因此，本次試驗反應時間設(shè)置在100 h之內(nèi)。另外，考慮到不同反應時間對溶蝕程度的影響，最后確定樣品的反應時間范圍為24～72 h。具體樣品模擬試驗條件見表2。

2.3試驗裝置

本次試驗所采用的儀器為中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所蘭州油氣資源研究中心公共技術(shù)服務(wù)中心研制的流體巖石相互作用模擬儀（簡稱“成巖模擬儀”）。該模擬儀由加溫單元、加壓單元、自動控制與數(shù)據(jù)采集單元、分析計量單元、外圍輔助單元5部分組成（圖3）。該模擬儀采用溫壓動態(tài)控制技術(shù)，對不同演化階段的儲層巖石與各種類型的流體進行不同時間、不同溫度（溫度范圍為0 ℃～ 550 ℃）和壓力（靜巖壓力范圍為0～280 MPa，流體壓力范圍為0～120 MPa）條件下的模擬試驗，完全能滿足本次試驗條件。反應流體由超高壓電動泵以恒定速度從儲液罐注入到高壓釜內(nèi)，使其與樣品反應；通過試驗前后巖石成分、面孔率、孔隙結(jié)構(gòu)、孔隙滲透率等參數(shù)評價儲層流體巖石相互作用機理及過程。

3結(jié)果分析

為了觀察酸性流體對致密儲層的溶蝕過程，探討致密儲層發(fā)生溶蝕作用的影響因素，本文對選取的鄂爾多斯盆地姬塬地區(qū)西部長8儲層6個樣品依據(jù)設(shè)定的溫度、壓力及反應時間進行模擬試驗，使儲層與乙酸進行反應。本次模擬試驗所分析樣品是在同一個巖芯上鉆取的2個樣品，可以進行反應前后對比分析。雖然反應前后的樣品鉆取于同一個巖芯上，但是2個樣品在微觀上還是存在一定的差別，尤其是對樣品進行原位分析時必然使得分析結(jié)果造成一定偏差。為了解決試驗條件的限制，本次試驗除了鏡下觀察對比分析外，還通過計算相對溶蝕率和平均溶蝕率來彌補不能進行樣品原位分析的技術(shù)缺憾。對反應后的樣品進行鑄體薄片制作，利用顯微鏡及掃描電鏡對樣品進行觀察，對比分析了反應前后樣品的巖石成分、溶蝕礦物體積分數(shù)、溶蝕率及沉淀礦物變化，重點分析了可溶蝕礦物中的長石、方解石溶蝕特征及溶蝕率變化。

3.1長石溶蝕特征

通過對樣品薄片中的長石顯微觀察，反應前樣品中長石也有溶蝕，在地質(zhì)歷史長期的改造溶蝕過程中，其溶蝕多沿解理縫溶蝕，呈蜂窩狀，溶蝕較為完整；本次試驗反應后樣品薄片中觀察到的長石溶蝕具有長石邊緣不規(guī)則、局部溶蝕，邊緣呈港灣狀，棱角化變鈍[圖2（g）、（h）]。通過反應前后長石的溶蝕對比發(fā)現(xiàn)，二者在鏡下存在一定差別[圖4（a）、（b）]，說明本次試驗過程中，長石發(fā)生了溶蝕作用。同時，通過反應前后儲層礦物體積分數(shù)對比發(fā)現(xiàn)（圖5），鉀長石和斜長石體積分數(shù)反應后均減少了，且斜長石體積分數(shù)減少程度大于鉀長石。研究區(qū)長8儲層斜長石成分主要為鈉長石，試驗中發(fā)現(xiàn)鈉長石較鉀長石更易發(fā)生溶解，主要原因有：①根據(jù)礦物能量原理，在相同條件下，分解鉀長石所需要的能量高于鈉長石，因此，鈉長石較鉀長石優(yōu)先分解（鈉長石qμn=2 848.99×4 184 kJ·mol-1，鉀長石qμn=2 871.54×4 184 kJ·mol-1，q為礦物能量系數(shù)，μn表示礦物化為一個氯化物克分子的分子量）；②鈉長石溶解速率大于鉀長石。以樣品JY822為例，計算各個礦物溶蝕率（圖5）。從圖5可以看出，鈉長石溶蝕率與鉀長石溶蝕率比值大于原巖中鈉長石與鉀長石體積分數(shù)比值，因此，鈉長石溶解速率大于鉀長石。

3.2方解石溶蝕特征

通過顯微鏡及掃描電鏡觀察反應后樣品，發(fā)現(xiàn)方解石存在明顯溶蝕。反應后樣品中多見同一長石顆粒同時出現(xiàn)溶蝕孔及方解石膠結(jié)物發(fā)育[圖2（i）、（j）]，此類溶蝕孔是反應中溶蝕先期方解石膠結(jié)物而形成的孔隙，這是因為反應前樣品未發(fā)現(xiàn)方解石膠結(jié)物的溶蝕現(xiàn)象。同時，反應前后儲層礦物體積分數(shù)對比發(fā)現(xiàn)（圖5），方解石體積分數(shù)反應后明顯減少，從22%減少到10%。另外，通過掃描電鏡觀察反應后樣品，可見方解石溶蝕圓化的邊緣[圖4（c）、（d）]，部分方解石只剩下殘余斑狀。在酸性條件下，方解石主要發(fā)生的反應為

CaCO3+2H+→Ca2++H2O+CO2

碳酸鹽礦物體積分數(shù)的減少幅度大于長石，而其中方解石大于白云石，說明碳酸鹽礦物的溶解速率大于長石，其中方解石大于白云石（圖5）。通過掃描電鏡觀察一些石英顆粒表面，偶見孤立的粒內(nèi)孔，說明方解石局部交代石英后，被溶解形成次生孔隙。另外，通過對比反應前后樣品X射線衍射譜圖，發(fā)現(xiàn)方解石體積分數(shù)減小。從圖6可以看出，方解石體積分數(shù)減小，白云石變化不大，高嶺石減小，伊利石、綠泥石變化不大，說明方解石發(fā)生了明顯的溶蝕作用。

3.3溶蝕沉淀礦物

為了證實巖石在乙酸的作用下發(fā)生溶蝕作用，通過掃描電鏡觀察反應后樣品的沉淀物，發(fā)現(xiàn)在儲層礦物表面生成了一些球狀、塊狀沉淀物，顆粒大小一般為3～9 μm，晶形較差；通過能譜成分分析，發(fā)現(xiàn)其成分主要為Si、O、Al、Fe、Na、K[圖4（e）、（f）]。季漢成等研究認為在開放體系的試驗條件下，此類球狀、塊狀溶蝕礦物沉淀物實質(zhì)是長石等鋁硅酸鹽礦物在酸性環(huán)境下溶解后就近快速沉淀物[37]。本次試驗是一個開放—半封閉的試驗條件和過程，在這種環(huán)境下其沉淀物更不容易被搬運帶走，因此，反應后存在大量溶蝕沉淀物，也印證了乙酸儲層巖石相互作用之后，儲層發(fā)生了溶蝕反應。

3.4溶蝕增孔率特征

對比反應前后樣品鑄體薄片，發(fā)現(xiàn)反應后樣品相對于反應前樣品的孔隙明顯增加，其主要為溶蝕孔，粒間溶蝕擴大孔有較小幅度的增大，而粒內(nèi)溶孔（長石粒內(nèi)溶孔、巖屑粒內(nèi)溶孔）有較為明顯的增大[圖4（k）、（l）]。另外，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)反應后樣品面孔率相對于反應前樣品有較為明顯的增加，增加率平均為25%，最大為44%，最小為13%（圖7）。

4溶蝕影響因素及過程

儲層巖石發(fā)生溶蝕受巖石成分、有機酸類型、反應溫度、壓力及時間的綜合影響[2829，31，37]。本次試驗在巖石成分和有機酸類型一定的條件下，重點分析溶蝕反應過程中溫度、壓力及時間對溶蝕作用的影響，以此來探討致密儲層中溶蝕作用的影響因素。

4.1溫度、壓力影響

在儲層成巖演化過程中，由于儲層埋藏深度增加，地層溫度和壓力也隨之增加，所以溫度和壓力是儲層成巖作用的關(guān)鍵影響因素。為了分析地層溫度和壓力對儲層溶蝕作用的影響，本次試驗對反應后48、72 h樣品采用不同的反應溫度和壓力，發(fā)現(xiàn)隨著溫度、壓力的增大，長石相對溶蝕率明顯逐漸增大，在溶解初期方解石相對溶蝕率一般高于長石，但隨著溫度、壓力的增大，其相對溶蝕率趨于平穩(wěn)，最終小于長石（圖8）。

4.2時間影響

在儲層成巖演化過程中，時間無疑是儲層重要的影響因素[29]。相對于地質(zhì)形成演化漫長的時間來說，模擬試驗反應時間十分短暫，但是本次試驗依然能表現(xiàn)出時間對儲層發(fā)生溶蝕作用的影響。本次試驗基于儲層平均溶蝕率變化來確定時間對發(fā)生溶蝕的影響作用。由于樣品基本情況有所差別，為了消除試驗中樣品的影響，引入溶蝕系數(shù)的概念：平均溶蝕率為相對溶蝕率與溶蝕系數(shù)的比值；溶蝕系數(shù)（DC）是易溶組分（碳酸鹽+長石）與總礦物體積分數(shù)的比值；相對溶蝕率為反應前后樣品質(zhì)量差與原巖質(zhì)量的比值。

平均溶蝕率可以反映反應前后樣品的溶蝕率，基本消除了因樣品自身差異而造成的溶蝕差別，使得不同樣品的溶蝕程度具有可對比性。從圖9可以看出，隨著時間的增加，平均溶蝕率基本呈遞增變化，在24 h內(nèi)增大，24～56 h內(nèi)基本保持平穩(wěn)，56～72 h內(nèi)又明顯增大。具體來說，隨著時間的增長，長石溶蝕率明顯逐漸增大，方解石溶蝕率呈現(xiàn)先增后減的過程，但整體溶解初期的方解石溶蝕速率一般高于長石（圖9）。

4.3時間、溫度和壓力綜合影響

時間、溫度、壓力組合1～3分別為56 h、95 ℃、27.44 MPa，

64 h、103 ℃、30.18 MPa和72 h、103 ℃、30.18 MPa

圖10溶蝕作用中時間、溫度、壓力與相對溶蝕率的關(guān)系

Fig.10Relationship Between Time， Temperature，

Pressure and Relative Dissolution Rate Under Dissolution

儲層在成巖演化過程中受到時間、溫度和壓力綜合影響，因此，綜合分析時間、溫度和壓力對儲層溶蝕作用的影響是認識儲層溶蝕的關(guān)鍵。模擬試驗結(jié)果表明：隨著時間、溫度和壓力的增長，長石溶蝕率明顯呈線性增大；方解石溶蝕率變化復雜，溶解初期的溶蝕率逐漸增大并趨于穩(wěn)定，一般高于長石，但隨著時間、溫度和壓力的增長，其溶蝕率小于長石。從圖10可以看出，鈉長石的溶蝕率較鉀長石高，因而方解石是最早被溶蝕的礦物，并首先提供大量次生孔隙。

4.4溶蝕過程

儲層溶蝕作用是一個緩慢而復雜的過程，也是儲層孔隙形成的關(guān)鍵所在[22，28]。由于儲層巖石成分的差異，酸性流體的不同和反應溫度、壓力的不同，溶蝕過程存在一定差異[2832]。模擬試驗結(jié)果表明，鄂爾多斯盆地姬塬地區(qū)西部長8儲層溶蝕過程存在3個主要階段（圖11）：第1階段為方解石膠結(jié)物溶蝕過程，儲層內(nèi)粒間充填方解石和長石溶蝕孔中充填方解石膠結(jié)物發(fā)生明顯的溶蝕，使得儲層溶蝕孔隙增加；第2階段為長石溶蝕過程，儲層內(nèi)長石顆粒發(fā)生溶蝕，使得邊緣變得不規(guī)則并呈港灣狀，其中斜長石溶蝕要強于鉀長石，溶蝕使得儲層的孔隙明顯增加；第3階段為溶蝕后沉淀物充填過程，在反應時間較長的樣品中，儲層礦物表面生成了一些球狀、塊狀沉淀物，顆粒大小一般為3～9 μm，晶形較差，成分主要為Si、O、Al、Fe、Na、K，在環(huán)境相對密封的條件下，沉淀物無法搬運帶走，只能原地沉淀，堵塞孔隙，從而減少孔隙。

圖11長8儲層溶蝕過程模式

Fig.11Model of Dissolution Process of Chang8 Reservoir

溶蝕作用之后，儲層孔隙明顯增加，主要增孔為方解石和長石溶蝕孔；溶蝕沉淀物對孔隙有一定的破壞作用，但是對儲層的原始孔隙破壞不大，因為溶蝕作用之后沉淀物在原地產(chǎn)生而破壞溶蝕孔。致密儲層中相對“甜點”的形成關(guān)鍵在于尋求溶蝕孔發(fā)育的區(qū)域，即儲層發(fā)生溶蝕作用的地質(zhì)條件及控制因素是尋找致密儲層中“甜點”的關(guān)鍵所在，因此，綜合分析酸性流體的來源、可溶蝕礦物的成分、溫度和壓力條件等因素是尋找致密儲層中“甜點”的前提。

5結(jié)語

（1）壓實作用導致鄂爾多斯盆地姬塬地區(qū)西部長8儲層砂巖致密的主要因素。長8儲層巖性主要為巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖，發(fā)育粒間孔、長石溶孔、巖屑溶孔。

（2）流體巖石相互作用模擬試驗研究表明，在乙酸的作用下，長8致密儲層中長石（鈉長石、鉀長石）和方解石礦物發(fā)生明顯的溶蝕反應，并產(chǎn)生沉淀物。碳酸鹽礦物的溶解速率整體上大于長石，其中方解石大于白云石，斜長石大于鉀長石；隨著溫度和壓力的增加，方解石溶蝕率先增加后不變，而長石溶蝕率基本呈線性增加，但是方解石剛開始溶蝕率高于長石。

（3）長8致密儲層溶蝕過程經(jīng)歷了方解石膠結(jié)物溶蝕過程、長石溶蝕過程、溶蝕后沉淀物充填過程3個主要階段。其中，方解石膠結(jié)物溶蝕過程和長石溶蝕過程使得儲層的溶蝕孔明顯增大，是致密儲層增孔的主要階段。

（4）溶蝕作用使長8致密儲層的孔隙明顯增加，溶蝕增孔率平均為25%，最大為44%，最小為13%。溶蝕作用是致密儲層增孔的主要成巖作用類型，也是在致密儲層中尋找“甜點”的關(guān)鍵因素。

參考文獻：

References：

[1]SONNENBERG S A，APPLEBY S K，SARG J R.Quantitative Mineralogy and Microfractures in the Middle Bakken Formation，Williston Basin，North Dakota[R].New Orleans：AAPG，2010.

[2]賈承造，鄒才能，李建忠，等.中國致密油評價標準、主要類型、基本特征及資源前景[J].石油學報，2012，33（3）：343350.

JIA Chengzao，ZOU Caineng，LI Jianzhong，et al.Assessment Criteria，Main Types，Basic Features and Resource Prospects of the Tight Oil in China[J].Acta Petrolei Sinica，2012，33（3）：343350.

[3]趙俊龍，張君峰，許浩，等.北美典型致密油地質(zhì)特征對比及分類[J].巖性油氣藏，2015，27（1）：4450.

ZHAO Junlong，ZHANG Junfeng，XU Hao，et al.Comparison of Geological Characteristics and Types of Typical Tight Oil in North America[J].Lithologic Reservoirs，2015，27（1）：4450.

[4]張君峰，畢海濱，許浩，等.國外致密油勘探開發(fā)新進展及借鑒意義[J].石油學報，2015，36（2）：127137.

ZHANG Junfeng，BI Haibin，XU Hao，et al.New Progress and Reference Significance of Overseas Tight Oil Exploration and Development[J].Acta Petrolei Sinica，2015，36（2）：127137.

[5]鄒才能，朱如凱，吳松濤，等.常規(guī)與非常規(guī)油氣聚集類型、特征、機理及展望：以中國致密油和致密氣為例[J].石油學報，2012，33（2）：173187.

ZOU Caineng，ZHU Rukai，WU Songtao，et al.Types，Characteristics Genesis and Prospects of Conventional and Unconventional Hydrocarbon Accumulations：Taking Tight Oil and Tight Gas in China as an Instance[J].Acta Petrolei Sinica，2012，33（2）：173187.

[6]姚涇利，鄧秀芹，趙彥德，等.鄂爾多斯盆地延長組致密油特征[J].石油勘探與開發(fā)，2013，40（2）：150158.

YAO Jingli，DENG Xiuqin，ZHAO Yande，et al.Characteristics of Tight Oil in Triassic Yanchang Formation，Ordos Basin[J].Petroleum Exploration and Development，2013，40（2）：150158.

[7]楊華，李士祥，劉顯陽.鄂爾多斯盆地致密油、頁巖油特征及資源潛力[J].石油學報，2013，34（1）：111.

YANG Hua，LI Shixiang，LIU Xianyang.Characteristics and Resource Prospects of Tight Oil and Shale Oil in Ordos Basin[J].Acta Petrolei Sinica，2013，34（1）：111.

[8]付鎖堂，張道偉，薛建勤，等.柴達木盆地致密油形成的地質(zhì)條件及勘探潛力分析[J].沉積學報，2013，31（4）：672682.

FU Suotang，ZHANG Daowei，XUE Jianqin，et al.Exploration Potential and Geological Conditions of Tight Oil in the Qaidam Basin[J].Acta Sedimentologica Sinica，2013，31（4）：672682.

[9]鄒才能，朱如凱，白斌，等.致密油與頁巖油內(nèi)涵、特征、潛力及挑戰(zhàn)[J].礦物巖石地球化學通報，2015，34（1）：317.

ZOU Caineng，ZHU Rukai，BAI Bin，et al.Significance，Geologic Characteristics，Resource Potential and Future Challenges of Tight Oil and Shale Oil[J].Bulletin of Mineralogy，Petrology and Geochemistry，2015，34（1）：317.

[10]楊智，侯連華，陶士振，等.致密油與頁巖油形成條件與“甜點區(qū)”評價[J].石油勘探與開發(fā)，2015，42（5）：555565.

YANG Zhi，HOU Lianhua，TAO Shizhen，et al.Formation Conditions and “Sweet Spot” Evaluation of Tight Oil and Shale Oil[J].Petroleum Exploration and Development，2015，42（5）：555565.

[11]邱振，李建忠，吳曉智，等.國內(nèi)外致密油勘探現(xiàn)狀、主要地質(zhì)特征及差異[J].巖性油氣藏，2015，27（4）：119126.

QIU Zhen，LI Jianzhong，WU Xiaozhi，et al.Exploration Status，Main Geologic Characteristics and Their Differences of Tight Oil Between America and China[J].Lithologic Reservoirs，2015，27（4）：119126.

[12]王香增，任來義，賀永紅，等.鄂爾多斯盆地致密油的定義[J].油氣地質(zhì)與采收率，2016，23（1）：17.

WANG Xiangzeng，REN Laiyi，HE Yonghong，et al.Definition of Tight Oil in Ordos Basin[J].Petroleum Geology and Recovery Efficiency，2016，23（1）：17.

[13]楊偉偉，石玉江，李劍峰，等.鄂爾多斯盆地華池地區(qū)X96井長7烴源巖地球化學特征及其對致密油成藏的意義[J].地球科學與環(huán)境學報，2016，38（1）：115125.

YANG Weiwei，SHI Yujiang，LI Jianfeng，et al.Geochemical Characteristics of Chang7 Source Rocks from Well X96 in Huachi Area of Ordos Basin and Their Significance on Tight Oil Accumulation[J].Journal of Earth Sciences and Environment，2016，38（1）：115125.

[14]許懷先，李建忠.致密油：全球非常規(guī)石油勘探開發(fā)新熱點[J].石油勘探與開發(fā)，2012，39（1）：99.

XU Huaixian，LI Jianzhong.Tight Oil：New Hot Spot of Global Unconventional Oil Exploration and Development[J].Petroleum Exploration and Development，2012，39（1）：99.

[15]鄒才能，楊智，陶士振，等.納米油氣與源儲共生型油氣聚集[J].石油勘探與開發(fā)，2012，39（1）：1326.

ZOU Caineng，YANG Zhi，TAO Shizhen，et al.Nanohydrocarbon and the Accumulation in Coexisting Source and Reservoir[J].Petroleum Exploration and Development，2012，39（1）：1326.

[16]鄒才能，朱如凱，白斌，等.中國油氣儲層中納米孔首次發(fā)現(xiàn)及其科學價值[J].巖石學報，2011，27（6）：18571864.

ZOU Caineng，ZHU Rukai，BAI Bin，et al.First Discovery of Nanopore Throat in Oil and Gas Reservoir in China and Its Scientific Value[J].Acta Petrologica Sinica，2011，27（6）：18571864.

[17]孫衛(wèi)，史成恩，趙驚蟄.XCT掃描成像技術(shù)在特低滲透儲層微觀孔隙結(jié)構(gòu)及滲流機理研究中的應用：以西峰油田莊19井區(qū)長82儲層為例[J].地質(zhì)學報，2006，80（5）：775779.

SUN Wei，SHI Chengen，ZHAO Jingzhe.Application of XCT Scanned Image Technique in the Research of Micropore Texture and Percolation Mechanism in Ultrapermeable Oil Field：Taking an Example from Chang82 Formation in the Xifeng Oil Field[J].Acta Geologica Sinica，2006，80（5）：775779.

[18]吳浩，郭英海，張春林.致密油儲層微觀孔喉結(jié)構(gòu)特征及分類：以鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)三疊統(tǒng)延長組長7段為例[J].東北石油大學學報，2013，37（6）：1217.

WU Hao，GUO Yinghai，ZHANG Chunlin.Characteristics and Classifications of Micropore Structure in Tight Oil Reservoir：A Case Study of the Triassic Yanchang Formation Chang7 in Longdong Area，Ordos Basin[J].Journal of Northeast Petroleum University，2013，37（6）：1217.

[19]王崇孝，羅群，宋巖，等.納米石油地質(zhì)學：非常規(guī)油氣地質(zhì)理論與研究方法探討[J].石油實驗地質(zhì)，2014，36（6）：659667.

WANG Chongxiao，LUO Qun，SONG Yan，et al.Nanometer Petroleum Geology：Discussion About Geology Theory and Research Method of Unconventional Petroleum[J].Petroleum Geology and Experiment，2014，36（6）：659667.

[20]韓文學，高長海，韓霞.核磁共振及微、納米CT技術(shù)在致密儲層研究中的應用[J].斷塊油氣田，2015，22（1）：6266.

HAN Wenxue，GAO Changhai，HAN Xia，et al.Application of NMR and Micrometer and Nanometer CT Technology in Research of Tight Reservoir[J].Faultblock Oil and Gas Field，2015，22（1）：6266.

[21]喻建，馬捷，路俊剛，等.壓汞恒速壓汞在致密儲層微觀孔喉結(jié)構(gòu)定量表征中的應用[J].石油實驗地質(zhì)，2015，37（6）：789795.

YU Jian，MA Jie，LU Jungang，et al.Application of Mercury Injection and Ratecontrolled Mercury Penetration in Quantitative Characterization of Microscopic Pore Structure of Tight Reservoirs[J]. Petroleum Geology and Experiment，2015，37（6）：789795.

[22]楊曉寧，陳洪德，壽建峰，等.碎屑巖次生孔隙形成機制[J].大慶石油學院學報，2004，28（1）：46.

YANG Xiaoning，CHEN Hongde，SHOU Jianfeng，et al.Mechanism of the Formation of Secondary Porosity in Clastic Rock[J].Journal of Daqing Petroleum Institute，2004，28（1）：46.

[23]蘭葉芳，鄧秀芹，程黨性，等.鄂爾多斯盆地三疊系延長組次生孔隙形成機制[J].地質(zhì)科技情報，2014，33（6）：128136.

LAN Yefang，DENG Xiuqin，CHENG Dangxing，et al.Formation Mechanisms of Secondary Porosity in the Triassic Yanchang Formation，Ordos Basin[J].Geological Science and Technology Information，2014，33（6）：128136.

[24]鐘大康，朱筱敏，周新源，等.次生孔隙形成期次與溶蝕機理：以塔中地區(qū)志留系瀝青砂巖為例[J].天然氣工業(yè)，2006，26（9）：2124.

ZHONG Dakang，ZHU Xiaomin，ZHOU Xinyuan，et al.Phases of Secondary Pore Generation and Dissolution Mechanism：Taking Silurian Asphaltic Sandstone in Central Tarim Basin as an Example[J].Natural Gas Industry，2006，26（9）：2124.

[25]呂文雅，曾聯(lián)波，張俊輝，等.川中地區(qū)中下侏羅統(tǒng)致密油儲層裂縫發(fā)育特征[J].地球科學與環(huán)境學報，2016，38（2）：226234.

LU Wenya，ZENG Lianbo，ZHANG Junhui，et al.Development Characteristics of Fractures in the MiddleLower Jurassic Tight Oil Reservoirs in Central Sichuan Basin[J].Journal of Earth Sciences and Environment，2016，38（2）：226234.

[26]張忠義，陳世加，姚涇利，等.鄂爾多斯盆地長7段致密儲層微觀特征研究[J].西南石油大學學報：自然科學版，2016，38（6）：7080.

ZHANG Zhongyi，CHEN Shijia，YAO Jingli，et al.A Study on Microscopic Pore Characteristics of Tight Reservoir of Chang7 Sedimentation Section of Yanchang Formation，Ordos Basin[J].Journal of Southwest Petroleum University：Science and Technology Edition，2016，38（6）：7080.

[27]韓文學，陶士振，姚涇利，等.鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)長7段致密儲層精細表征[J].天然氣地球科學，2016，27（5）：820826.

HAN Wenxue，TAO Shizhen，YAO Jingli，et al.Tights and Stone Reservoirs Characterization of Chang7 Member in Longdong Area，Ordos Basin[J].Natural Gas Geoscience，2016，27（5）：820826.

[28]陳勇，王成軍，孫祥飛，等.碎屑巖儲層礦物溶解度與溶蝕次生孔隙形成機理研究進展[J].礦物巖石地球化學通報，2015，34（4）：830836.

CHEN Yong，WANG Chengjun，SUN Xiangfei，et al.Progress on Mineral Solubility and Mechanism of Dissolution Secondary Porosity Forming in Clastic Reservoir [J].Bulletin of Mineralogy，Petrology and Geochemistry，2015，34（4）：830836.

[29]黃思靜，楊俊杰，張文正，等.不同溫度條件下乙酸對長石溶蝕過程的實驗研究[J].沉積學報，1995，13（1）：717.

HUANG Sijing，YANG Junjie，ZHANG Wenzheng，et al.Experimental Study of Feldspar Dissolution by Acetic Acid at Different Burial Temperatures[J].Acta Sedimentologica Sinica，1995，13（1）：717.

[30]黃思靜，黃可可，馮文立，等.成巖過程中長石、高嶺石、伊利石之間的物質(zhì)交換與次生孔隙的形成：來自鄂爾多斯盆地上古生界和川西凹陷三疊系須家河組的研究[J].地球化學，2009，38（5）：498506.

HUANG Sijing，HUANG Keke，F(xiàn)ENG Wenli，et al.Mass Exchanges Among Feldspar，Kaolinite and Illite and Their Influences on Secondary Porosity Formation in Clastic Digenesis：A Case Study on the Upper Paleozoic，Ordos Basin and Xujiahe Formation，Western Sichuan Depression[J].Geochimica，2009，38（5）：498506.

[31]向廷生，蔡春芳，付華娥.不同溫度、羧酸溶液中長石溶解模擬實驗[J].沉積學報，2004，22（4）：597602.

XIANG Tingsheng，CAI Chunfang，F(xiàn)U Huae.Dissolution of Microcline by Carboxylic Acids at Different Temperatures and Complexing Reaction of Al Anion with Carboxylic Acid in Aqueous Solution[J].Acta Sedimentologica Sinica，2004，22（4）：597602.

[32]劉銳娥，吳浩，魏新善，等.酸溶蝕模擬實驗與致密砂巖次生孔隙成因機理探討：以鄂爾多斯盆地盒8段為例[J].高校地質(zhì)學報，2015，21（4）：758766.

LIU Ruie，WU Hao，WEI Xinshan，et al.Experimental Study on the Genesis of Secondary Porosity in Tight Sandstone with the Acid Corrosionmodel：A Case from He8 Member of Upper Paleozoic in Ordos Basin[J].Geological Journal of China Universities，2015，21（4）：758766.

[33]楚美娟，郭正權(quán)，齊亞林，等.鄂爾多斯盆地延長組長8儲層定量化成巖作用及成巖相分析[J].天然氣地球科學，2013，24（3）：477484.

CHU Meijuan，GUO Zhengquan，QI Yalin，et al.Quantitative Digenesis and Digenetic Facies Analysis on Chang8 Reservoir of Yanchang Formation in Ordos Basin[J].Natural Gas Geoscience，2013，24（3）：477484.

[34]楚美娟，李士祥，劉顯陽，等.鄂爾多斯盆地延長組長8油層組石油成藏機理及成藏模式[J].沉積學報，2013，31（4）：683691.

CHU Meijuan，LI Shixiang，LIU Xianyang，et al.Accumulation Mechanisms and Modes of Yanchang Formation Chang8 Interval Hydrocarbons in Ordos Basin[J].Acta Sedimentologica Sinica，2013，31（4）：683691.

[35]馬海勇，周立發(fā)，鄧秀芹，等.鄂爾多斯盆地姬塬地區(qū)延長組長8地層水化學特征及其地質(zhì)意義[J].西北大學學報：自然科學版，2013，43（2）：253257.

MA Haiyong，ZHOU Lifa，DENG Xiuqin，et al.The Chemical Characteristics and Geological Significance of Formation Water of Chang8 Subsection in Jiyuan Area of Ordos Basin[J].Journal of Northwest University：Natural Science Edition，2013，43（2）：253257.

[36]任戰(zhàn)利，趙重遠，張軍，等.鄂爾多斯盆地古地溫研究[J].沉積學報，1994，12（1）：5665.

REN Zhanli，ZHAO Zhongyuan，ZHANG Jun，et al.Research on Paleotemperature in the Ordos Basin[J].Acta Sedimentologica Sinica，1994，12（1）：5665.

[37]季漢成，徐珍.深部碎屑巖儲層溶蝕作用實驗模擬研究[J].地質(zhì)學報，2007，81（2）：212219.