白云岩化作用.docx

白云岩化作用对储层物性的影响
姓名：何龙
专业：沉积学
学号：2011020715
白云岩化作用对储层物性的影响
白云岩化作用是碳酸盐岩储层发育最重要的控制因素之一。前人对这一问题 进行了大量的研究和讨论，尽管取得了一定的积环境中几乎见不 到原生白云岩，所以，人们认为沉积岩中的大量白云岩必定由沉积物中的方解石或 文石经交代作用而形成。即1molMg2+交代1molCa2+。由于Mg离子的半径较小，所以 白云石的摩尔体积比方解石或文石都要小。因此，方解石或文石被白云石交代之后, 会使晶体体积减小，导致孔隙度升高。理论计算表明，1mol方解石完全转化为白云 石,%,%。 此即为等摩尔交代理论，是最经典的白云岩孔隙形成理论。这与自然界中的许多现 象一致。在很多碳酸盐岩储层中，白云岩的孔隙总体比灰岩发育，且白云岩所占比 例越大,孔隙度越高。Murray和Weyl认为当碳酸盐岩中白云石体积分数低于50% 时，地层以方解石为主，易于发生压实、压溶，而白云石在地层中不起支撑作用，仅 占据孔隙空间，从而呈现白云石体积分数越高，孔隙度反而有下降的趋势；当白云 石体积分数达到50%时,随着白云岩化的进行，原始以灰岩为主的地层变为以白云 岩为主之后,岩石以白云石作为支撑格架，孔隙度明显增高。
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岩石格架南菱形靴晶
/ —白云石构成，方解石
/ \ 基质帔溶蚀、向砾化
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乱隙
图1白云石含量与孔隙发育的关系
值得注意的是，等摩尔交代理论是假设白云岩化发生于相对封闭的环境中，没 有外来的Mg2+和 CO32-供应，并未造成过度的白云岩化或过量白云石胶结物的形成。 然而，自然界中白云岩的形成很多都与开放或半开放环境相关。在此条件下白云岩 化作用与储层孔隙的形成或破坏的关系更为复杂。否则，如果等摩尔交代过程是普 遍发生的，则可推断地层中白云岩的孔隙度要绝对高于灰岩。但事实上并非完全如
此,甚至出现白云岩化作用还有可能降低孔隙度，这就是以下要讨论的过白云岩化
理论。
三、过白云岩化理论
在开放系统中，如果有外来白云岩化流体的加入，并提供了 CO32-和Mg2+离子时, 则原始灰岩发生过白云岩化,会引起岩石体积的增大而孔隙减少。因此，白云岩化 流体除了 Mg2+之外，CO32-的来源也成为关键因素之一。Halley等及Lucia等通过 观察发现，波内尔岛(Bonaire)和南佛罗里达岛(SouthFlorida)的上-更新世碳酸 盐岩中白云岩层的孔隙比同时代灰岩的低,表明白云岩化过程导致孔隙度降低。 Lucia等的研究表明,白云岩化作用开始时白云岩交代会产生一定的孔隙，但是, 对白云岩饱和的卤水继续沉淀白云岩,则孔隙度反而下降，他们把白云岩化作用分 3个阶段:刚开始白云岩交代灰岩，产生少量孔隙;继续交代灰岩和先前白云岩，白 云岩化越充分，孔隙度越高;再有多余的卤水，对白云岩也过饱和，会直接沉淀更多 的白云石，并使孔隙度下降。
台地内部
盆地
阶段J早期白云岩化交代潮席和盐湖之 F的爽皆”区)
阶段幻 白云岩化流体地续流动，
|比先前白云肖化的妃段有更窖的臼云石沉淀.
上区仗白云岩交代灰岩
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