碳酸盐岩
碳酸盐岩所属现代词，指的是由沉积形成的碳酸盐矿物组成的岩石的总称，主要为石灰岩和白云岩两类。
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碳酸盐岩所属现代词，指的是由沉积形成的碳酸盐矿物组成的岩石的总称，主要为石灰岩和白云岩两类。
①成分分类，采用白云石、方解石和非碳酸盐矿物的三端元图解，将碳酸盐岩分成8种类型(见图)。②结构成因分类，可将碳酸盐岩分成亮晶异常化学岩、泥晶异常化学岩、泥晶岩(正常化学岩)、原地礁灰岩、交代白云岩等类型。
碳酸盐岩是自然界中重碳酸钙溶液发生过饱和， 从水体中沉淀形成。现代和古代碳酸盐沉积主要分布于低纬度带无河流注入的清澈而温暖的浅海陆棚环境以及滨岸地区。这是因为碳酸盐过饱和沉淀需要排出CO2，海水温度升高和海水深度变小都有利于水中CO2分压降低，促进重碳酸钙过饱和沉淀。另外，温暖浅海环境，生物发育，藻类光合作用均需要吸收CO2，也促进CaCO3的饱和和沉淀。底栖和浮游生物还通过生物化学和生物物理作用直接建造钙质骨骼，形成生物碳酸盐岩。机械作用在碳酸盐岩形成中占有重要位置。在浅海带中一经沉淀的碳酸盐沉积物就受到水动力带能量的改造、簸选和沉积分异，形成以机械作用为主的各种滩、坝颗粒碳酸盐沉积体。同时，波浪、潮汐流、风暴流搅动海盆地，促使海水中CO2迅速释放,由新鲜的水流带来充分的养料，加速生物繁殖，因而使碳酸盐沉积。
在有陆源输入的浅海盆地，碳酸盐沉积受到排斥和干扰，形成不纯的泥质和砂质碳酸盐岩。在有障壁的泻湖和海湾，常常因海水中Mg浓度增加，形成高镁碳酸盐岩和白云岩。在大陆淡水环境，碳酸盐过饱和时常常形成各种结壳状碳酸盐岩──钙结岩。
碳酸盐岩所属现代词，指的是由沉积形成的碳酸盐矿物组成的岩石的总称，主要为石灰岩和白云岩两类。
碳酸盐岩和碳酸盐沉积物从前寒武纪到现在均有产出，分布极广，约占沉积岩总量的1/5~1/4。碳酸盐岩本身也可是有用矿产,如石灰岩、白云岩及菱铁矿、菱锰矿、菱镁矿等，广泛用于冶金、建筑、装饰、化工等工业。碳酸盐岩中储集有丰富的石油、天然气和地下水。世界上碳酸盐岩型油气田储量占总储量的50%，占总产量的60%。与碳酸盐岩共生的固体矿产有石膏、岩盐、钾盐及汞、锑、铜、铅、锌、银、镍、钴、铀、钒等。
在碳酸盐中，纯碱（碳酸钠）是重要的化工原料，广泛应用于化工、玻璃、肥皂、造纸、纺织和食品等工业。钾碱（碳酸钾）是玻璃生产的主要原料。小苏打（碳酸氢钠）广泛用于医药和食品工业，也常用于制造灭火器。石灰石...
碱金属和碱土金属碳酸盐显碱性。碳酸铵显中性。
不能溶于水的碳酸盐显中性；能溶于水的碳酸盐中，如果是强碱与碳酸生成的盐就显碱性，如：碳酸钠、碳酸钾等强碱弱酸盐，只有碳酸根离子水解，所以显碱性。CO32-+H2O=HCO3-+OH-（可逆）HCO3-...
主要由文石、方解石、白云石 、菱镁矿、菱铁矿、菱锰矿组成。现代碳酸钙沉积主要由高镁方解石、文石及少量低镁方解石组成。低镁方解石最稳定，文石不稳定，高镁方解石最不稳定。后两者在沉积后易转变成低镁方解石。因此，古代岩石中的碳酸盐矿物多是低镁方解石。碳酸盐矿物的结晶习性和晶体特征与形成环境有关。
碳酸盐岩中混入的非碳酸盐成分有:石膏、重晶石、岩盐及钾镁盐矿物等，此外还有少量蛋白石、自生石英、海绿石、磷酸盐矿物和有机质。常见的陆源混入物有粘土、碎屑石英和长石及微量重矿物。陆源矿物含量超过50%时，则碳酸盐岩过渡为粘土或碎屑岩。
包括下列几种。
①粒屑结构，按粒径大小分为:砾屑(粒径>2毫米)、砂屑(粒径2~0.062毫米)、粉屑(粒径0.062~0.032毫米)、微屑(粒径0.032~0.004毫米)和泥屑(粒径<0.004毫米)。砾屑的排列方位、粒度组成和分选性是分析碳酸盐沉积物沉积环境的重要标志。由核心和包壳组成的粒径小于2毫米的球形或椭球形的颗粒为鲕粒。由富藻纹层组成的球形包粒为藻包粒。由微晶碳酸盐矿物组成的不具内部构造的、表面光滑的球形或卵形颗粒称球粒或团粒。外形不规则的复合颗粒集合体为团块及凝聚颗粒等。
②钙质生物化石显微结构，按方解石(文石)晶体的空间形态，分为由光性方位不一致、三向大致等轴的方解石(文石)几何体组成的粒状结构，广泛见于低等生物中;由平行或放射状排列，一向延长的细柱或针状方解石(文石)晶体组成的纤(柱)状结构，为腔肠动物、节肢动物、轮藻藏卵器的主要结构;由厚度小于1~2微米、近于平行的方解石(文石)薄片叠积而成的片状结构，常见于软体动物、腕足类、苔藓虫和蠕虫栖管中;全部或局部由一致消光的单一晶体或双晶组成的单晶结构，是棘皮动物的主要特征。钙质生物化石的显微结构有从粒状→纤(柱)状→片状→单晶结构的演化趋势。
③晶粒结构，根据粒度划分为砾晶、砂晶、粉晶和泥晶。晶粒也可根据其自形程度划分为自形晶、半自形晶和它形晶。
④生物骨架，指原地生长的群体生物，如珊瑚、苔藓虫、海绵、层孔虫等坚硬钙质骨骼所形成的格架。另外，一些藻类，如蓝藻和红藻，其粘液可以粘结其他碳酸盐组分，形成粘结骨架。
除上述结构外，碳酸盐岩还发育孔隙结构，包括①原生孔隙，形成于沉积同生阶段，如粒间孔隙、遮蔽孔隙、体腔孔隙、生物钻孔、窗格和层状空洞等;②次生孔隙，形成于成岩及后生作用的溶解改造，如粒内孔、铸模孔、晶间孔及其他溶蚀孔隙。
包括生物成因构造和特殊构造:1、生物成因构造。A叠层石:由蓝绿藻形成的叠层构造，表现为富藻纹层与富碳酸盐纹层交互叠置。不同类型的叠层构造可反映形成环境的水动力条件的强弱，层状叠层石代表水动力条件较弱，属于潮间带上部产物，而柱状叠层代表水动力条件较强，属于潮间带下部或者潮下带上部产物;B虫孔及虫迹构造:由生物活动形成的各种虫孔和虫迹构造，可指示生物特征及活动情况。2、特殊构造。A鸟眼构造:如毫米级大小的、常呈定向排列的、多为方解石或硬石膏充填的形似鸟眼的鸟眼构造，主要出现于潮上带;B示顶底构造:碳酸盐沉积物充填在碳酸盐岩孔隙中形成的示顶底构造，表现为孔隙下部首先充填暗色的泥晶或粉晶方解石，其后上部为浅色的亮晶方解石或盐类矿物充填，二者界面平直，并平行于水平面，此构造可判断岩层顶底。C缝合线构造:岩层断面上呈锯齿状曲线(缝合线)，它在平面上是一个起伏不平的面。一般认为缝合线是在压溶作用下形成的。还有与碎屑岩相似的构造(见沉积岩)。
2014年5月11日，塔里木油田近年来依靠科技创新和尖端配套技术应用，攻克油气高效开发的世界级难题，截至目前碳酸盐岩原油产量累计突破1000万吨，探明地质储量逾3亿吨。
据中石油塔里木油田公司介绍，连日来，油田碳酸盐岩原油日产量保持在5600吨以上水平，先后投产的551口生产井累计产量1010.29万吨，突破千万吨大关。碳酸盐岩原油探明储量达到3.57亿吨，这标志着中国最大的含油气盆地--塔里木盆地碳酸盐岩油气藏开发进入新时期。
碳酸盐岩是指碳酸盐矿物组成的岩石的总称，具有多重孔隙特征。虽然这些埋藏在地下5000米的岩隙中蕴藏着丰富的原油资源，但其难度很大。塔里木盆地中碳酸盐岩油气藏约占盆地油气资源总量的三分之一。
自2005年以来，塔里木油田碳酸盐岩原油年产量从24万吨增至目前的190万吨左右，年均增长率超过12%，塔里木油田油气三级地质储量连续9年保持高位增长。
世界上在一些沉积盆地中发现了大量的岩性地层油气藏。如在美国、加拿大、俄罗斯、墨西哥、利比亚、印度和中国都在碳酸盐岩中发现了这类油气藏，其中有一些属于大油气田。由于碳酸盐岩沉积体系的多样性及成岩作用的复杂性，很难对碳酸盐岩油气藏的类型进行定义及分类。根据碳酸盐岩储层的分布及几何形态，可以划分出6种油气藏类型，即碳酸盐滩、生物建隆、泥质白云岩/泥灰岩、白垩、不整合及岩溶型、晚期埋藏成岩型。
碳酸盐岩储层从岩性分为白云岩及石灰岩两大类。大型碳酸盐岩油气田中，寒武纪一奥陶纪及三叠纪碳酸盐岩储层多数为白云岩储层，而白垩纪 新近纪碳酸盐岩储层主要为石灰岩。
碳酸盐岩储层发育的沉积环境多样。统计202个碳酸盐岩油气田，除陆棚及碳酸盐缓坡相粒屑灰岩、生物礁灰岩及生屑滩灰岩为较好的储集岩外，陆棚相及盆地相的泥质碳酸栽岩也是较好的储集岩。
碳酸盐岩储层发育，由原生基质孔隙及次生裂缝、溶孔、溶洞组成。孔隙型、溶洞型、裂缝型为基本储集类型，孔洞型、缝洞型、孔缝型、孔缝洞复合型为过渡类型。全球202个大型碳酸盐岩油气田的统计表明，溶蚀作用、白云岩化作用及构造作用是最为主要的成岩作用。
是以野外宏观地质记录塞卜哈（Sabkha）泥质岩层中地震液化序列（据乔秀夫、李海兵，1997年）为基础，经模拟实验验证并经过大区域实践建立的。碳酸盐岩地震振动液化序列反映了地震事件过程，并从理论上统一解释了地震事件的客观记录。①碳酸盐岩地震振动液化序列分为原地系统与异地系统，原地系统是一个垂直液化作用过程；异地系统为地震引起海啸，海啸诱发海水回流在距原地系统一定距离的浅水中形成的沉积物。②发生于成岩作用之前或过程中，存在于海面之下极浅水沉积物中的一次强地震记录。地震震级大于里氏5级方能引起液化。③A单元之中出现的液化碳酸盐岩脉可与C、D单元共生，表明系反复地震液化的产物。④与沉积学中的任何序列一样，在剖面中可缺失某个或某几个单元，这是由于剖面位于事件发生的不同区域所致，但序列中A单元应是最重要、最基本的单元。 2100433B
碳酸盐岩储层预测研究的关键是沉积相带的分布研究，有利储集相带的选择是寻找有利储层的前提。碳酸盐岩的岩性变化大、储集空间类型多、次生变化明显、非均质性强，成岩作用的复杂性使碳酸盐岩储层的非均质性增强，其孔隙度和渗透率的分布难以预测。裂缝的分布规律复杂，所以碳酸盐岩缝洞研究一直是国际性攻关难题。通过对国内外碳酸盐岩油藏开发技术现状的总结分析，碳酸盐岩开发技术的发展趋势主要有以下几点：
(1)注气的规模进一步扩大。注气是碳酸盐岩油藏提高采收率的主要技术之一，过去一直以注烃气为主。随着注非烃气技术的发展，注CO2和N2气的项目迅速增多，规模越来越大。特别是CO2驱，由于其在技术和经济上的成功，已成为近年来美国唯一的、工业化应用规模不断扩大的提高采收率技术。据美国对CO2驱的经济情况研究表明，CO2驱的采油成本与蒸汽驱相当，比聚合物驱低得多。
(2)酸压新技术不断发展。碳酸盐岩的压裂液体系主要包括水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液、乳化压裂液和醇基压裂液。其中，水基压裂液的最大进展是清洁压裂液。清洁压裂液是20世纪90年代末由斯伦贝谢的道威尔公司开发的新型无聚合物压裂液，全球范围内使用清洁压裂液进行的压裂作业已超过2100井次，在加拿大阿尔伯塔，美国堪萨斯、怀俄明、俄克拉荷马，意大利亚得里亚海及美国墨西哥湾等油田的常规压裂作业中得到了广泛的应用，增产效果好于使用聚合物压裂液的井。
碳酸盐岩酸化广泛采用了自转向酸和用泡沫做转向剂的转向技术。这种新的转向剂技术使用独特的胶化酸。当这种酸体系与碳酸盐反应时，会形成临时阻挡层，在高渗透率地带和自然裂缝中产生比较高的流动阻力，并且对地层的伤害较低，可在高温下使用。
(3)研究配套钻井技术。研究一套适合于海相碳酸盐岩地层易漏失、地层破碎、储层保护难、油层钻遇率低、含硫等特点的钻井完井配套技术，提高漏失层预测精度，提高堵漏成功率，降低钻井液对储层伤害，提高油层钻遇率，提高单井产量和最终采收率。
(4)水平井、侧钻水平井等综合技术广泛应用。加拿大的一些碳酸盐岩油藏利用水平井注水的实践证明，可使原油采收率提高10%。北海发现的Valhall油田于1982年投入开发，成功地采用了水平井开发技术、水平井酸化压裂技术和大位移井开发技术，20多年来，原油产量稳定增长。各种新技术的应用，使这个油田的总可采储量达到初期可采储量的4倍以上。
(5)碳酸盐岩油藏表征技术受到重视。采用油藏描述、数值模拟以及钻井和完井等多学科的综合技术，充分认识油藏及其潜力，是提高采收率的最有效手段。近年来，利用三维地震、岩心分析、测井、试井、层序地层学等进行综合油藏描述的碳酸盐岩油藏表征技术已得到了广泛的应用，对于确定碳酸盐岩油藏的裂缝体系，评价剩余油和提高原油采收率发挥了巨大作用。
(6)碳酸盐岩微生物驱技术应用前景广阔。近10年来，微生物采油技术已从室内研究走向了矿场试验。中欧最大的Matzen油田的两个微生物采油试验区已取得了较好的效果。美国、英国、加拿大、俄罗斯等国家的微生物采油矿场试验均证实，这种方法可多采出5%～10%的剩余油。 2100433B
碳酸盐岩油气藏分类