CO_2_水_方解石相互作用后岩石表观形貌及渗透率变化特征_肖娜
(完整版)油层物理
油层物理第一章（）一、掌握下述基本概念及基本定律1.粒度组成：构成砂岩的各种大小不同颗粒的重量占岩石总重量的百分数。
2.不均匀系数：累积分布曲线上累积质量60%所对应的颗粒直径d60与累积质量10%所对应的颗粒直径d10。
3.分选系数：用累积质量20%、50%、75%三个特征点将累积曲线划分为4段，分选系数S=(d75/d25)^(1/2)4.岩石的比面（S、S p、S s）：S：单位外表体积岩石内孔隙总内表面积。
Ss：单位外表体积岩石内颗粒骨架体积。
Sp:单位外表体积岩石内孔隙体积。
5.岩石孔隙度（φa、φe、φf）：φa：岩石总孔隙体积与岩石总体积之比。
φe：岩石中烃类体积与岩石总体积之比。
φf：在含油岩中，流体能在其内流动的空隙体积与岩石总体积之比。
6.储层岩石的压缩系数:油层压力每降低单位压力，单位体积岩石中孔隙体积的缩小值。
7.地层综合弹性压缩系数：地层压力每降低单位压降时，单位体积岩石中孔隙及液体总的体积变化。
8.储层岩石的饱和度（S0、S w、S g）：S0：岩石孔隙体积中油所占体积百分数。
S g;孔隙体积中气所占体积百分数。
S w：孔隙体积中水所占体积百分数9.原始含油、含水饱和度（束缚水饱和度）S pi、S wi：s p i:在油藏储层岩石微观孔隙空间中原始含油、气、水体积与对应岩石孔隙体积的比值。
S wi:油层过渡带上部产纯油或纯气部分岩石孔隙中的水饱和度。
10.残余油饱和度：经过注水后还会在地层孔隙中存在的尚未驱尽的原油在岩石孔隙中所占的体积百分数。
11.岩石的绝对渗透率：在压力作用下，岩石允许流体通过的能力。
12.气体滑脱效应：气体在岩石孔道壁处不产生吸附薄层,且相邻层的气体分子存在动量交换，导致气体分子的流速在孔道中心和孔道壁处无明显差别13.克氏渗透率：经滑脱效应校正后获得的岩样渗透率。
14.达西定律：描述饱和多孔介质中水的渗流速度与水力坡降之间的线性关系的规律。
15.等效渗透阻力原理：两种岩石在其他条件相同时,若渗流阻力相等,则流量相等。
油层物理习题
一、名词解释题1.粒度组成：岩石各种大小不同颗粒的含量。
2.不均匀系数（n）：n=d60/d10，式中：d60——在颗粒累积分布曲线上颗粒累积重量百分数为60%的颗粒直径；d10———在颗粒累积分布曲线上颗粒累积重量百分数为10%的颗粒直径。
3.粘土：直径小于0.01的颗粒占50%以上的细粒碎屑。
4.胶结类型：胶结物在岩石中的分布状况及与碎屑颗粒的接触关系。
5.岩石的比面(S)：单位体积岩石内颗粒的总表面积或孔隙总的内表面积。
6.岩石的孔隙度(φ)：岩石中孔隙体积与岩石总体积的比值。
7.岩石的绝对孔隙度(φa)：岩石的总孔隙体积与岩石外表体积之比。
8.岩石的有效孔隙度(φe)：岩石中有效孔隙体积与岩石外表体积之比。
9.岩石的流动孔隙度(φf)：在含油岩石中，能在其内流动的孔隙体积与岩石外表体积之比。
10.岩石的压缩系数(C f)：C f=ΔV p/V f*1/ΔP,C f是指油层压力每降低一个大气压时，单位体积岩石内孔隙体积的变化值。
11.油层综合弹性系数(C)：C=C f+ΦC l;C=C f+Φ(C o S o+C w S w) 当油层压力降低或升高单位压力时，单位体积油层内，由于岩石颗粒的变形，孔隙体积的缩小或增大，液体体积的膨胀或压缩，所排出或吸入的油体积或水体积。
12.岩石的渗透率(K)：K=QμL/A(P1-P2)岩石让流体通过的能力称为渗透性，渗透性的大小用渗透率表示。
Q=K*A/μ*ΔP/L13.达西定律：单位时间通过岩芯的流体体积与岩芯两端压差及岩芯横截面积成正比例，与岩芯长度、流体粘度成反比，比例系数及岩石的渗透率长。
14.“泊积叶”定律：Q=πr4(P1-P2)/8μL15.迂回度（Υ）：τ=L e/L,式中：L e—流体通过岩石孔隙实际走过的长度 L—岩石外表长度16.岩石的含油饱和度：S o=V o/V p17.岩石的束缚水饱和度（S wi）：存在于砂粒表面和砂粒接触角隅以及微毛管孔道中等处不流动水的饱和度。
油层物理知识点梳理总结
油层物理知识点梳理总结⼀．定义1. 临界点：单组分物质体系的临界点是该体系两相共存的最⾼压⼒和最⾼温度。
2. 泡点：是指温度(或压⼒)⼀定时,开始从液相中分离出第⼀批⽓泡时的压⼒(或温度)。
3. 露点：是指温度(或压⼒)⼀定时,开始从⽓相中凝结出第⼀批液滴时的压⼒(或温度)。
4. 接触分离（闪蒸分离）：指使油⽓烃类体系从油藏状态变到某⼀特定温度、压⼒，引起油⽓分离并迅速达到平衡的过程。
特点：分出⽓较多，得到的油偏少，系统的组成不变。
5. 多级分离：：在脱⽓过程中分⼏次降低压⼒，最后达到指定压⼒的脱⽓⽅法。
多级分离的系统组成是不断发⽣变化的。
6. 微分分离：在微分脱⽓过程中,随着⽓体的分离,不断地将⽓体放掉(使⽓体与液体脱离接触)。
特点：脱⽓是在系统组成不断变化的条件下进⾏的。
7. 地层油的溶解汽油⽐：把地层油在地⾯条件进⾏（⼀次）脱⽓，分离出的⽓体在标准条件（20度0.101MPa ）下的体积与地⾯脱⽓原油体积的⽐值。
定义2：1m3的地⾯脱⽓油，在油藏条件下所溶解的⽓体的标准体积。
8. 地层油相对密度：地层温度压⼒条件下的元有的相对密度（=地层条件下油密度/4度的⽔密度）。
“原油相对密度”--表⽰地⾯油相对密度。
9. 地层油的体积系数：原油在地下的体积与其在地⾯脱⽓后的体积之⽐。
10. 地层油的两相体积系数：油藏压⼒低于泡点压⼒时,在给定压⼒下地层油和其释放出⽓体的总体积与它在地⾯脱⽓后的体积之⽐11. 地层油的等温压缩系数：在温度⼀定的条件下,单位体积地层油随压⼒变化的体积变化率（P>Pb ） 12. 地层⽔的矿化度：表⽰地层⽔中⽆机盐量的多少，mg/L13. 地层⽔的体积系数：在地层温度、压⼒下地层⽔的体积与其在地⾯条件下的体积之⽐。
14. 地层⽔的压缩系数：在地层温度下，单位体积地层⽔的体积随压⼒变化的变化率 15. 地层⽔的粘度：反应在流动过程中⽔内部的摩擦阻⼒。
16. 渗透性：岩⽯中流体可以在孔隙中流动的性质。
石油工程设计大赛采油单项组
团队编号：19194052第九届中国石油工程设计大赛方案设计类采油气工程单项组完成日期 2019 年 4 月 17 日中国石油工程设计大赛组织委员会制作品简介本方案为XX油田采油气工程方案，根据SY/T 6081-2012《采油工程方案设计编写规范》，应用Meyer压裂模拟软件完成了对该区T井压裂方案的设计，应用自编软件“压裂液返排优化设计系统”，对压裂液返排进行优化，应用pipesim软件完成了采油气工程方案设计，全文共10个章节。
第1章节为油田概况。
本章介绍了油田地理位置、地层情况、构造和储层特征，温度、压力数据，以及实验和现场获得地层、原油、天然气参数。
第2章为完井设计。
本章分析了常用完井方式的优缺点、计算了井筒出砂情况，并在此基础上依据油田经验选择了套管射孔完井方式。
第3章为套管设计。
本章在所给井深结构的基础上，根据SY 5724-2008 《套管柱强度与结构设计》和《API 套管强度数据》对套管进行优选。
第4章为射孔工艺设计，本章基于为达到最大油井产能的目的，对影响射孔参数的各因素进行分析，优选了射孔参数，对射孔后的套管强度进行了校核，对射孔配套设备做出了选择；根据储层特性，以保护储层的原则，对射孔液类型进行优选。
第5章为压裂设计，本章利用Meyer软件对施工参数和泵注程序进行了优化设计，并利用自编软件“压裂液返排优化设计系统”对压裂液的返排进行了优化。
第6章将为采油采气设计。
生产阶段分为自喷阶段和人工举升阶段。
自喷阶段利用pipesim软件，建立生产系统模型，模拟生产阶段，设计出合理的油管尺寸和油嘴尺寸；人工举升采用的是有杆泵举升方式，并对有杆泵举升方式的设备做出了选择。
第7章为防蜡、防腐设计。
防蜡设计是根据原油高含蜡的特点，分析了蜡的形成机理，清、防蜡的方法，预测了蜡开始析出的井深，并作出了具体的清、防蜡措施；防腐设计主要介绍了油田上常见的油套管腐蚀机理和影响因素，提出了具体的防腐措施。
酸作用下碳酸盐岩刻蚀形貌及力学性能研究
2024年第14卷第2期油气藏评价与开发PETROLEUM RESERVOIR EVALUATION AND DEVELOPMENT酸作用下碳酸盐岩刻蚀形貌及力学性能研究张文，梁利喜，刘向君，熊健，张忆南（西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川成都610500）摘要：碳酸盐岩在化学和力学作用下结构及力学特征是该类储层酸压技术有效性评价的重要研究课题。
以海相碳酸盐岩为研究对象，开展了20%HCl 胶凝酸对碳酸盐岩结构和力学性能影响的室内实验研究。
基于矿物组成，将碳酸盐岩划分为灰岩、含云质灰岩、含灰质云岩和云岩4种类型，相对于灰岩的均匀刻蚀，酸在含云质灰岩表面选择性刻蚀，形成蚓蚀刻槽，而含灰质云岩和云岩则以点状刻蚀和沿着结构面侵蚀为主。
酸作用前碳酸盐岩具有基质强度主导的剪切破坏特征，而酸作用后改变了岩石内部结构，导致碳酸盐岩更易在拉张应力作用下发生破坏，更容易劈裂破坏或沿结构面破坏。
酸作用后碳酸盐岩的宏观强度降幅远大于基质强度降幅，酸液通过侵入岩石内部，在岩石内部形成更多微观缺陷，表现为峰值应力时弹性能占比降低和耗散能占比增加，因此其宏观力学性能劣化是基质强度劣化和内部结构改变共同作用的结果。
研究结论对于碳酸盐岩现场酸压实践以及后续生产方案制定提供一定指导。
关键词：碳酸盐岩；胶凝酸；矿物组成；刻蚀形貌；力学性能中图分类号：TE122文献标识码：AEtching morphology and mechanical properties of carbonate rocks under acid actionZHANG Wen,LIANG Lixi,LIU Xiangjun,XIONG Jian,ZHANG Yinan（State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation,Southwest Petroleum University,Chengdu,Sichuan 610500，China ）Abstract:The structural and mechanical characteristics of carbonate rock under the action of chemistry and mechanics is an important research topic for the evaluation of the effectiveness of acid fracturing technology in this kind of reservoir.This research focused on the impact of 20%HCI gelled acid on the structural and mechanical properties of carbonate rocks,categorized into four types based on their mineral composition:limestone,dolomite-bearing limestone,limestone-bearing dolomite,and dolomite.Theexperiments revealed distinct reactions of these rock types to acid exposure.Limestone exhibited uniform etching,while dolomite-bearing limestone showed selective etching,creating wormhole-like grooves.Limestone-bearing dolomite and dolomite predominantly experienced point etching and erosion along structural planes.Initially,the shear failure of carbonate rocks was primarily governed by matrix strength.However,acid treatment altered their internal structure,making them more susceptible to tensile stress damage,leading to potential splitting or destruction along structural planes.Notably,the reduction in the macroscopic strength of the carbonate rocks post-acid treatment was significantly greater than the decrease in matrix strength alone.The invasion of acid liquid into the rocks introduced additional microscopic defects,evidenced by a reduced proportion of elastic energy and an increased proportion of dissipated energy at peak stress levels.This suggests that the macroscopic mechanical property deterioration results from both matrix strength weakening and internal structural changes.These findings offer valuable insights for field acid fracturing operations in carbonate rock reservoirs and aid in the planning of subsequent production strategies Keywords:carbonate rock;gelling acid;mineral composition;etching morphology;mechanical properties引用格式：张文,梁利喜,刘向君,等.酸作用下碳酸盐岩刻蚀形貌及力学性能研究[J].油气藏评价与开发,2024,14（2）:247-255.ZHANG Wen,LIANG Lixi,LIU Xiangjun,et al.Etching morphology and mechanical properties of carbonate rocks under acid action[J].Petroleum Reservoir Evaluation and Development,2024,14（2）:247-255.DOI ：10.13809/32-1825/te.2024.02.010收稿日期：2023-10-07。
随温度升高煤岩体渗透率减小或波动变化的细观机制
随温度升高煤岩体渗透率减小或波动变化的细观机制
随着温度升高，煤岩体中的细观机制导致渗透率减小或波动变化。
以下是一些可能的机制：
1. 煤岩体中的孔隙系统：温度升高会导致孔隙系统的改变。
在低温下，煤岩体中的孔隙主要是由大小不等的微孔和狭缝组成。
随着温度升高，微孔和狭缝可能会扩张或闭合，从而影响孔隙的连通性和渗透性。
2. 煤岩体中的岩屑结构：煤岩体中的岩屑结构和粘结物质可能会随温度升高而发生变化。
例如，粘结物质可能会软化或熔化，导致岩屑之间的连接变弱或断裂。
这会导致煤岩体的弹性模量和渗透率下降。
3. 温度对水分状态的影响：煤岩体中的水分状态是影响渗透率的重要因素之一。
随温度升高，水分的状态可能发生变化，例如从吸附态水到自由态水的转变。
这种转变可能导致水分的迁移和分布变化，进而影响渗透率。
4. 热胀冷缩效应：温度升高会引起煤岩体的热胀冷缩效应。
这种效应可能导致煤岩体内部的应力状态发生变化，进而影响孔隙和裂缝的开闭程度，进而影响渗透率。
需要注意的是，煤岩体的细观机制在不同的温度和压力条件下可能会有所不同。
此外，煤岩体的物化性质和孔隙结构也会因地质、煤种和成岩历史等因素而异。
因此，温度对煤岩体渗透
率的影响是非常复杂的，需要进一步的实验和理论研究来深入理解。
第六章碳酸盐岩岩石学n2
1.内碎屑
（2）成因 ①机械成因 潮下高能带 波浪和水流把海底半固结的石灰岩层破碎，搬运， 磨蚀，再沉积而成。水下浅滩，潮汐水道 潮间带和潮上带 泥晶碳酸钙沉积物暴露在大气中，发生泥裂和泥 卷，这些泥裂和泥卷再被潮汐水流破碎、搬运、 磨蚀、再沉积，即成内碎屑。这种内碎屑表层常 具氧化圈。 潮下低能带：风暴回流冲刷而成。这种内碎屑表层常 不具氧化圈。
3.亮晶胶结物与重结晶后的碳酸盐泥的区别 亮晶 栉壳状结构，世代现象 晶体明亮 晶形较好，边缘平直 重结晶后的碳酸盐泥 粒状结构，晶面弯曲互相镶嵌 绝无栉壳状结构 晶体明亮度较差，有灰泥残余 相当于碎屑岩中的基质重结晶
放射鲕
同心鲕
椭球鲕
偏心鲕
按次生变化 变形鲕：同生期水底部水流冲刷或拖曳变形而成 压溶鲕：压力下变形破裂，局部压溶 单晶鲕、多晶鲕 重结晶作用导致核心和同心层消失 早期淋滤，后期被亮晶充填，保留了鲕的外膜 负鲕（空心鲕）——鲕粒内溶蚀孔隙 核心或同心层大部或全部被溶蚀，只剩外壳层
按成因 藻鲕、无机成因鲕、洞穴鲕、潮汐鲕
1.内碎屑
（1）类型 砾屑（特殊、典型者如竹叶状砾屑） 成因：浅水高能地区，半固结或固结的泥晶石灰岩岩 层被波浪或水流破碎、搬运、再沉积，形成扁平砾石。 砂屑 成分多为泥晶灰岩，分选及磨圆较好，高能环境产物
内碎屑
粉屑 与砂屑相似，反映低能环境，如泻湖、陆棚
泥屑：机械成因，相当于碎屑岩中的杂基 与化学沉淀成因泥晶及生物成因泥级生物颗粒难区 分。 以“碳酸盐泥”或“泥”、“灰泥”、“云 泥” 统称。
中常呈针状，泥状；也是六射珊瑚和某些软体动物介壳的典型矿物成分；斜方晶系。
高镁方解石镁方解石，>10%molMgCO3多在温暖浅海钙质红藻和无脊椎动物外部骨骼中 文石和高镁方解石易向低镁方解石/白云石转化
应用CT技术研究岩石孔隙变化特征
当射线穿越多种物质时, 射线强度衰减为不同物 质吸收作用的指数和:
I = I o e- E LiD i
( 3)
式中: Li 为不同物质的 X 射线衰竭系数, 1/ m; D i 为
不同物质厚度, m。
式( 3) 是被测物剖面图像重建最主要的信息来源,
当一系列 的 X 射 线 探测 器安 装在 被检 测 物质 周围
时, 就可以检测到来自不同角度的 X 射线强度, 通过对 式( 3) 求解得到物质衰竭系数的断面分布图, 这是 CT
扫描系统建立图像的基础。通常将衰减 系数转换成
CT 数 K:
K=
1 000 @
Lt - Lw Lw
( 4)
式中: Lt , Lw 分 别为 测 试 物 质 和 水 的 X 射 线 衰 减 系数, K表示物质对射线的相对吸收程度, 单位为 H , 正比于衰减系数 L, K随物质的密度增加而增加。
笔者采用 GE L ight Speed P lus CT 扫描系统扫描 岩心, 系统由岩心扫描台架、探测器、X 射线源、数据采 集与图像处理等部分组成。岩心扫描台架由碳纤维制
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图2 Fig． 2
方解石晶体结构示意图 Crystal structure of calcite
图 3 方解石 X 射线衍射图 Fig. 3 Xray diffraction of calcite
40
科
学
技
术
与
工
程
17 卷
2. 2
不同压力下 CO2 水方解石作用后岩石表观 形貌及溶液中离子含量变化特征 对岩石造成 为了考察 CO2 与水及岩石作用后， 的溶蚀情况， 实验用方解石切片与 CO2 和水作用， CO2 对方解 通过扫描电镜观察在不同压力条件下， 石切片 表 面 的 溶 蚀 情 况 及 岩 石 表 观 形 貌 的 变 化 情况。 方解石表面形貌发生变化的主要原因是二氧化 碳遇到水后生成了碳酸， 碳酸解离出氢离子， 氢离子 与方解石中的碳酸钙生成可溶的碳酸氢钙 。 方解 石、 水及二氧化碳相互作用发生反应的化学方程式 2+ － 为 CaCO3 + H2 O + CO2 → Ca + 2HCO3 。 因此实
第 17 卷 第 24 期 2017 年 8 月 1671 — 1815 （ 2017 ） 024-0038-07
科
学
技
术
与
工
程
Science Technology and Engineering
Vol. 17 No. 24 Aug． 2017 2017 Sci. Tech. Engrg.
CO2 水方解石相互作用后岩石 表观形貌及渗透率变化特征
2
2. 1
实验结果与讨论
方解石的组成分析 方解石 本实验中使用的方解石是白色方解石， 的晶体结构如图 2 所示， 方解石的晶体结构是典型 的菱形结构， 方解石的 X 射 线 衍 射 结 果 如 图 3 所 ， 示 方 解 石 的 化 学 组 成 主 要 是 CaCO3 和 CaMg（ CO3 ） 2 ， 实验使用的方 根据半波宽度的计算， 组成成分中有少量 解 石 中 有 97. 8% 为 CaCO3 ， CaMg（ CO3 ） 2 ， 所以本次实验使用的方 解 石 纯 度 较 高， 其主要化学成分为 CaCO3 。
液体每 2 d 取样一次， 样品溶液主要阳离子的浓度 由美国黎曼公司制造的 Profile 型电感耦合等离子 AES ） ， 该仪器的分辨率为 体发射光谱仪测定 （ ICP－ 200 nm， 样品溶液中的 HCO3 浓度用双指示剂示踪 法测定。 1. 2. 5 填充砂管与 CO2 反应及渗透率测试方法 将粒 状 方 解 石 和 石 英 砂 等 比 例 混 合 填 入 30 cm 长的填 砂 管 中 ， 采用水测渗透率的方法测 试填充砂管的初 始 渗 透 率 。 测 试 结 束 后 ， 将砂管 放置 3 d ， 再 次 测 试 砂 管 的 渗 透 率。 然 后 将 填 充 后的砂 管 模 型 一 端 用 阀 门 封 闭 ， 通 入 5 MPa 的 CO 2 气体反应 ， 每 隔5 d 测 定 一 次 砂 管 的 渗 透 率 。 测试温度为 65 ħ 。
［20 —22］
（ 2015D50060206 ） 和国家自然科学基金（ 41302096 ） 资助 娜（ 1984 —） ， 讲师。 研究方向： 油田化 女， 硕士， 水方解石相互作用后岩石 实， 林梅钦． CO2 mail： 4459521@ qq． com。 学、 提高采收率机理等 。E娜， 李 表观形貌及渗透率变化特征［J］． 科学技术与工程，2017 ，17 （ 24 ） ：
［5 —7］ 。 这些反应涉及专业的油藏特 反应十分复杂 ［8 ， 9］ 。 注入地层的 CO 2 溶解于地 性反应 ， 不易总结 ， 层水中生成碳酸 碳酸与油藏岩石发生反 ［10 —12］ ， 渗透率及岩 将会改 变 储 层 的 孔 隙 结 构 、 应 ［13 —19］ ， 石表面的润湿性 从而影响 CO 2 驱油效率和 ［3 ， 4］
1 为 CO2 供给源； 2 为阀门； 3 为反应釜； 4 为电加热仪器； P1 、 P2 为压力计量表
图1 Fig. 1
CO2 ， 水和岩石反应的实验仪器流程
Scheme of equipment used for CO2 waterrock reactions
岩石表面形貌的测定方法 本实验采用英国剑桥和德国 Leica 联合有限公 司生产的 Leica CAMBＲIDGE S —360 型扫描电镜来 研究岩石表观形貌。 该仪器的加速电压为 20 kV， 仪器 的 分 辨 率 为 5 nm， 样品的放置空间体积为 －3 －4 1. 33 ˑ 10 1. 33 ˑ 10 m3 ， 测试温度为 25 ħ 。 实验过程先将方解石切片， 并打磨成 20 mm ˑ 20 mm 的薄片， 在去离子水中用超声波振荡清洗其 表面后， 烘干， 用导电胶将其黏结在样品座上， 采用 离子溅射的方法给方解石镀膜。用扫描电镜观察镀 膜方解石切片的形貌。将用扫描电镜观察过的方解 石切片置于高压反应装置中反应后， 再将方解石切 片取出烘干， 再次用扫描电镜观察反应后方解石切 片表面的形貌。 1. 2. 4 水溶液样品取样及离子浓度测定方法 在 CO2 、 水和方解石 20 d 的反应进程中， 反应 1. 2. 3
2+ HCO3－ 浓度增加； 反应温度增加， 现溶蚀现象； 反应压力增加， 方解石溶蚀现象增加 ， 反应后溶液中 Ca 、 方解石溶蚀现象增 2+ HCO3－ 浓度先增加， 后降低； 与 CO2 和水反应后的方解石 / 石英砂填砂模型水测渗透率增加 。 加， 反应后溶液中 Ca 、 CO2 关键词 CO2 驱 水岩石相互作用 方解石 溶蚀 表观形貌 离子浓度 渗透率 TE357. 45 ； A 中图法分类号 文献标志码
［26］ 压相关 。 因此， 为了进一步研究碳酸盐储层在进行 CO2 驱过程中影响储层物性变化的主控因素 ， 以方解石 （ 主要成分为 CaCO3 ） 为代表， 研究了不同压力、 不 CO 同温度条件下 2 水 方解石相互反应后岩石表观 形貌、 溶液中离子组成含量变化以及不同作用时间 下方解石 / 石英砂填砂管模型渗透率的变化， 为碳酸 盐储层实施 CO2 驱过程中流体、 岩石之间的相互作 用提供有价值的参考信息。
［23］
； 其 中， 地质封存 效 果 储层岩石中的碳酸盐 矿物极易与 CO 2 和水发生反应导致储层物性发生 改变 。 碳酸盐储层主要由方解石 、 白云石 、 铁白云 石、 菱镁矿等矿物组成 ， 这些矿物都非常容易溶解 到碳酸溶液中 ， 使储层发生严重的溶蚀 ， 导致储层
2017 年 01 月 13 日收到 第一作者简介： 肖 引用格式： 肖 38 —44 watercalcite interacXiao Na， Li Shi， Lin Meiqin． The influence of CO2 tions on surface texture and permeability of the calcite［J］． Science Technology and Engineering， 2017 ， 17 （ 24 ） ： 38 —44 中国石油科技创新基金
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石破碎后选取直径 0. 45 mm 的方解石粒。 方解石 材料是由中国石家庄某公司提供。 高纯 CO2 ： 纯度 大于 99. 95% ， 由中国湖北武汉新星气体有限公司 提供。实验用水均为去离子水。 1. 2 实验方法 1. 2. 1 方解石组分分析 方解石的黏土矿物学性质由日本理学电机公司 制造的 D / MAX 2500 型 X 射线衍射仪 （ XＲD ） 测定， 可测定出方解石中所含矿物的成分及含量 。 1. 2. 2 CO2 、 水和岩石静态反应方法 CO2 、 水和岩石静态反应在特制的高压反应釜 （ 南通华兴石油仪器有限公司制造 ） 中进行， 反应装 置的流程图如图 1 所示。将方解石片状样品放置在 反应釜的底部， 并倒入 100 mL 的去离子水并没过样 ， CO 品 将 2 注入反应釜并使其压力达到一定压力 ， 用电加热仪使反应釜内温度达到实验所需的温度 。 在特定的压力和温度下反应 20 d 后将片状方解石 样品取出即可。
1
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实验部分
实验材料和样品 在本实验中使用了片状和粒状的两种方解石材 料。片状的方解石材料是将方解石切成 8 mm 的薄 片， 在去离子水中用超声波震荡清洗后， 在 70 ħ 的 环境中放置 12 h 晾干。 粒状方解石样品是将方解
作用后岩石表观形貌及渗透率变化特征
CO 2 的排放加重了温室效应的影响 ， 减少 CO 2 的排放已达成世界性的共识 。 将 CO 2 注入地下油 这 藏驱替原油是一种 减 少 CO 2 排 放 的 有 效 方 法 ， 种方 法 既 能 提 高 原 油 采 收 率 ， 也能减轻温室效 ［1 ， 2］ CO 2 驱 具 有 非 凡 的 社 会 及 经 济 。因 此， 应 。 效益 CO 2 、 油藏中进行 CO 2 驱 时 ， 水和岩石之间的
使用含有碳酸盐矿物的 渗透率 增 加 。 Ｒoss 等 岩石样品与 CO 2 和水 作 用 后 发 现 ， 岩石中的碳酸 ， 盐矿物优先被溶蚀 形成大量次级溶蚀通道 ， 且对 驱替后水溶 液 的 离 子 分 析 发 现 ， 钙离子浓度明显 ［24］ 增加 。 Lzgec 研究指出 ， 碳酸盐岩溶解过程中产 生大量蚓孔 ， 明显改善了孔喉的连通性 ， 引起渗透 ［25］ 。 Ｒaistrick 率的显著改善 等 研究发现碳酸盐样 2+ Mg2 + 、 品与 CO 2 和水作用后 ， 实验流出液中 Ca 、 HCO 3－ 浓度显著增大 ， 表明碳酸盐矿物发生了溶解 作用 。 此外 ， 也有学者指出碳酸盐岩物性的变化 与压力 、 温度 、 地层水和岩石矿物组成以及 CO 2 分
肖 娜
1
李
实
2
林梅钦
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（ 长江大学石油工程学院油气钻采工程湖北省重点实验室1 ， 武汉 430100 ； 中国石油勘探开发研究院2 ， 北京 102249 ） 北京 100083 ； 中国石油大学（ 北京） 提高采收率研究院3 ，