基于天然类比和实验探讨CO2流体—碳酸盐岩相互作用

Water-rock-CO2 interactions in carbonate reservoir will be discussed through the identifications from natural analogue and experiment in this study. The CO2 gas carbonate reservoir and non-CO2 gas carbonate reservoir in Dongying Formation of Huanghua depression are chosen as the study object. In this work the core observation, water-rock -CO2 interaction experiment, natural analogue and comparison petrology will be used in order to: i) assess the dissolution and precipitation characteristic for carbonate reservoir during CO2 flooding, ii) survey the affect of CO2 fluid on the porosity and permeability, iii) validate the genetic relationship between the later crack-filling and CO2 flooding. The purpose of the study is to characterize and explain the water-rock-CO2 interactions in the carbonate reservoir during these natural CO2 accumulations and assess the consequences of these interactions on CO2-storage capacity and porosity. It will also give some insights into future directions of the CO2 destinaficion from the natural CO2 system for the Erdos CO2 capture sequestration project(CCS).

以黄骅坳陷东营组富含CO2气藏与非CO2气藏碳酸盐岩储层为研究对象，针对"碳酸盐岩储层对CO2充注的成岩响应"科学问题，采用岩芯观察、实验岩石学、天然类比和比较岩石学研究相结合的方法，通过碳酸盐岩储层内CO2注入后的溶蚀溶解与沉淀特征、CO2注入对碳酸盐岩储层物性的影响、后期裂隙（缝）充填物与富CO2流体的成因联系等方面的研究，查明碳酸盐岩储层中CO2注入后的岩石学表征，揭示CO2充注对碳酸盐岩储层的改造，探讨碳酸盐岩对CO2的捕获方式与能力，为我国目前正在开展的鄂尔多斯盆地示范工程提供来自天然CO2系统的地质信息。

以黄骅坳陷富含CO2气藏与非CO2气藏碳酸盐岩储层为研究对象，针对“碳酸盐岩储层对CO2充注的成岩响应”科学问题，采用岩芯观察、实验岩石学、天然类比和比较岩石学研究相结合的方法，重点研究CO2注入对碳酸盐岩岩石学和物性等方面的影响。通过开展20组CO2—碳酸盐岩相互作用实验，查明了封闭条件下CO2—碳酸盐岩和CO2—混积岩以及开放条件下CO2—碳酸盐岩短期相互作用岩石学表征与机制，饱和CO2盐水注入灰岩储层后会引起方解石不同程度的溶蚀，并形成港湾状溶蚀坑等，使方解石达到最大溶解量的温度区间出现在135-155℃，灰岩较白云化灰岩更易发生溶蚀溶解作用；饱和CO2盐水注入灰岩储层后增加了灰岩的孔隙度，而对渗透率的影响不大。孔隙度的增加可为CO2的捕获提供更大的储集空间；在含油孔隙流体中，CO2溶解方解石的能力受到限制，但未被终止，这暗示在CO2驱油后的灰岩储层中，CO2仍可进行化学捕获。天然类比和比较岩石学研究表明CO2流体对碳酸盐岩储层的改造表现为碳酸盐矿物的溶解以及再沉淀，多期次世代胶结以及裂隙（缝）充填物的深部溶蚀与浅部沉淀。上述研究查明了碳酸盐岩储层中CO2注入后的岩石学表征，揭示了CO2充注对碳酸盐岩储层的改造，为我国目前正在开展的鄂尔多斯盆地示范工程提供来自天然CO2系统的地质信息。