Блог

Mar 28, 2024

Эволюция жидкости и связанная с ней жидкость

Scientific Reports, том 13, номер статьи: 14067 (2023) Цитировать эту статью 75 Доступ Метрики Подробности Поровые жидкости контролируют диагенетические процессы и места хранения глубоких резервуаров обломочных пород.

Том 13 научных докладов, Номер статьи: 14067 (2023) Цитировать эту статью

75 доступов

Подробности о метриках

Поровые жидкости контролируют диагенетические процессы и места хранения глубоких резервуаров обломочных пород и стали основной областью интересов в области седиментологии и нефтяной геологии. Цель данной статьи – связать диагенетические процессы в олигоценовых песчаниках Чжухай в прогибе Байюнь с поровыми флюидами, меняющимися в зависимости от глубины захоронения. Типы и закономерности распределения аутигенных минералов исследуются посредством анализа петрографических, минералогических и геохимических особенностей, чтобы проиллюстрировать происхождение и характер течения поровых флюидов и их влияние на диагенез коллектора. Сильная цементация эогенного карбонатного цемента вблизи границы песчаник-аргиллит была следствием миграции материала из соседних аргиллитов в больших масштабах. На поровые флюиды в основном повлиял микробный метаногенез и растворение карбонатных минералов в соседних аргиллитах во время эогенеза. Поровые флюиды диффузионно переносились в относительно открытой геохимической системе в пределах локального ареала. Подтверждением этой модели являются более тяжелые стабильные изотопы, присутствующие в эогенетическом кальците и доломите. Растворение полевых шпатов в период раннего мезогенеза пространственно сопровождалось осаждением аутигенного кварца и железокарбонатного цемента. Поровые флюиды в этот период были богаты органическими кислотами и CO2, а механизм их миграции был диффузионным. Очевидно, более легкий изотопный состав углерода и кислорода железистого кальцита подтверждает этот вывод. В период позднего мезогенеза приток глубинных гидротермальных флюидов мог быть частично ответственен за осаждение анкерита, барита и аутигенного альбита. Загрузка нефтью могла препятствовать цементации и уплотнению карбонатов, соответственно сохраняя пористость, и вместе с аутигенным каолинитом могла способствовать переходу коллектора из водомокрого в нефтемокрый в пользу нефтезахвата. Результаты, представленные здесь, проливают новый свет на оценку и прогнозирование коллекторов из песчаника, которые испытали несколько периодов потока флюидов.

Поровые жидкости почти повсеместно распространены в обломочных породах и с увеличением глубины захоронения оказывают решающее влияние на петрофизические свойства посредством различных взаимодействий между жидкостью и породой1,2,3. Агрессивные поровые флюиды сильно разъедают алюмосиликатные и карбонатные минералы в глубоких коллекторах обломочных пород, создавая (или перераспределяя) вторичные поры определенного масштаба, тем самым значительно (или незначительно) улучшая пористость коллектора. Сопутствующее осаждение вторичных минералов, главным образом в виде минералов, заполняющих поры, за счет массопереноса потоком порового флюида играет отрицательную роль в проницаемости коллектора3,4,5,6,7. Определение происхождения и характера течения поровых флюидов имеет решающее значение для исследований диагенеза песчаника и сланца и свойств хранения8. Сложные коллекторы из песчаника, прослоившие аргиллиты, могут быть осложнены возможностью возникновения нескольких стадий эволюции поровых флюидов и соответствующих взаимодействий между жидкостью и породой во время постепенного захоронения. Чтобы определить и расставить приоритеты целевых объектов коллектора, необходимо понять источники, характер течения и пространственно-временное распределение поровых флюидов.

Соотношения стабильных изотопов обычно используются для ограничения (1) источников поровых флюидов, (2) путей и времени флюидных событий, (3) температур формирования многостадийных цементов и (4) материальных источников диагенетических побочных продуктов9. ,10,11,12,13. Стабильные изотопные составы углерода и кислорода очень стабильны в различных жидкостных системах, имеющих характеристики глубокой циркуляции. Степень фракционирования изотопов кислорода между флюидами и минералами снижается с увеличением температуры пласта (поверхностная до ~300°С14). Значение δ18O, сохранившееся в цементе, может служить косвенным показателем температуры цементации. Таким образом, это полезный индикатор для определения времени образования цемента и выяснения эволюции поровых флюидов при наличии разумного значения δ18O для поровой жидкости15,16. По сравнению со значением δ13C в исходном пуле углерода, сохранившийся в цементе, тяжелее примерно на 9–10 ‰ из-за изотопного фракционирования углерода. Таким образом, значения δ13C можно использовать для отслеживания внешних или внутренних источников углерода12,13 и для ответа на часто задаваемые вопросы, связанные с взаимодействием флюида и породы16,17,18,19,20. На основе этих двух систем стабильных изотопов в сочетании с историей региональной эволюции можно реконструировать физико-химические и особенности течения флюидов на протяжении всего диагенетического процесса21,22.