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申请/专利权人：成都理工大学

摘要：本发明属于石油天然气勘探与开发技术领域，具体涉及基于原位高精观测手段的绿泥石生长规律研究方法，所述方法包括以下步骤：S1：选取样品与矿物成分定量表征；S11：选取发育绿泥石包膜和胶结物的典型砂岩样品，通过磨制岩石薄片，开展显微镜、扫描电镜镜下观察，明确绿泥石的基本形态形貌特征和赋存产状与类型；S2：对样品进行数据预处理；S3：建立水‑岩数值模拟模型；S4：开展水‑岩数值模拟实验；S5：分析水‑岩数值模拟结果；S6：解释及应用水‑岩数值模拟结果。本发明能够通过对砂岩样品中的绿泥石矿物进行精细观测，理清其矿物成分的类型与含量、生长环境、分布规律，从而获得实际地质条件下绿泥石生长的定量数据。

主权项：1.基于原位高精观测手段的绿泥石生长规律研究方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：S1：选取样品与矿物成分定量表征；所述S1中，其具体方式如下：S11：选取发育绿泥石包膜和胶结物的典型砂岩样品，通过磨制岩石薄片，开展显微镜、扫描电镜镜下观察，明确绿泥石的基本形态形貌特征和赋存产状与类型；S12：对同一砂岩样品，开展全岩和黏土矿物X-衍射实验，获得绿泥石生长环境中所含有的相关矿物类型与含量；S13：对样品中发育典型颗粒包膜、孔隙衬里和孔隙充填产状的绿泥石，依据生长时序由早到晚，选取恰当的观测点开展电子探针和能谱分析实验，获得不同类型绿泥石的元素类型和矿物成分含量；S2：对样品进行数据预处理；所述S2中，数据预处理采用以下方式：对观测数据和实验结果初步提取不同赋存产状和生长阶段的绿泥石生长所需要的环境条件；初步计算不同阶段绿泥石生长所需要的矿物种类及含量、参与生长过程的反应离子、地层温度和压力参数范围，用于水-岩数值模拟提供实际地质数据支撑；S3：建立水-岩数值模拟模型；所述S3中，结合地球化学测试分析成果，明确实际样品中的绿泥石生长环境，补齐、完善模拟绿泥石生长过程所需要的环境条件和流体特性参数，选取适用于绿泥石样品的模拟方程，建立符合研究区地质情况的绿泥石水-岩作用数值模型；在多相流体条件下进行渗流特性求解：uβ＝-kkrβδpβ-ρβgμβpβ＝p+pcβ式中，u表示渗流速度矢量；k代表总渗透率，mD；μ代表粘度；p表示压力，Pa；ρ代表液体密度，kgm3；g表示重力矢量，Nkg；β表示不同的相态；krβ代表对应相态的相对渗透率，mD；pβ表示对应相态中的流体压力，Pa；pcβ表示毛细血管压力，Pa；水-岩相互作用数值模拟中的基本质量和能量平衡方程通常可以表示为： 其中，积分使用在所研究的流量系统的任何子域Vn中；Tn是指封闭的面积，m2；M表示单位体积的质量或者能量，kg或Jm3；K代表质量成分和附加的卡路里成分，％；F是指质量或热通量，kg或J；q代表流体的汇和源；n表示指向V的表面法线向量；数值模拟过程中，根据积分的有限差分法，使用连续方程对模型进行空间离散，通过下式求取平均体积： 其中，M是体积归一化，数量庞大且无量纲；Mn是指M在Vn上的无量纲的平均值； 式中，Fnm是指体积元素Vn和Anm的表面部分F的法向分量的平均值；元素参数的平均值用于表示离散通量，Vn和Vm适合基本达西通量项： 式中下标nm表示在网格块n和m之间的截面处的适当平均值；Dnm＝Dn+Dm表示n和m节点之间的距离；gnm是指从m到n的重力加速度的分量；通过将平均体积和表面积分代入质量和能量平衡，获得了一组一阶常微分方程： 将时间离散为一阶有限差分，在新的时间对右侧的通量、汇和源等选项进行了评估，获得有效计算多相流所需的数值稳定性；S4：开展水-岩数值模拟实验；所述S4中，根据S2-S3得到的实验参数数据，基于水-岩数值模拟建模和反应原理，建立不同类型、不同生长阶段的绿泥石反应模型，并进行水-岩数值模拟；S5：分析水-岩数值模拟结果；所述S5中，模拟结果采用以下方式获得：基于模拟实验进程和绿泥石的生长时序，截取不同时间、温度和压力条件下的实验图版，依据地质规律开展分析后，获得绿泥石不同发育阶段的生长模型和展布规律；S6：解释及应用水-岩数值模拟结果；所述S6中，模拟结果基于模拟实验结果的分析，用于为砂岩中绿泥石生长过程提供合理、科学的地质和数值模型，并解释、优化和预测绿泥石生长规律。

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