溶蚀作用和白云岩化作用是碳酸盐岩的优质储层形成的主要方式,在相对封闭的体系中,溶蚀总伴随着沉淀,他们既可使孔隙局部发育。也可使孔隙被充填。白云岩化作用也可使孔隙向两个极端方向演化,一是形成优质储层,二是堵塞孔隙形成致密白云岩。因此揭示碳酸盐岩溶蚀、沉淀发生以及白云石的交代与沉淀作用的物理化学条件成为当前碳酸盐岩储集空间发育和保存的关键问题,本文通过黑箱式的溶蚀模拟实验和对流循环模拟实验对上述问题进行了探讨,得到了不同类型碳酸盐岩在不同条件下的溶蚀作用的相对强弱关系,并首次在相对低温条件(小于200℃)下从碳酸盐流体中析出了白云石,为白云岩化作用以及碳酸盐岩优质储层形成机理的研究奠定了基础。　　 普遍认为,在地质条件下对碳酸盐岩形成溶蚀作用的酸性流体主要是CO2、有机酸及硫化氢水溶液,针对这三种流体设计了两台用于溶蚀试验和溶蚀动力学研究的设备,满足了实验需要,并开展了一系列针对不同类型碳酸盐岩在不同的流体介质、不同的温度、压力条件下的溶蚀能力对比试验,确定了不同类型的碳酸盐岩各种条件下的溶蚀速率,探讨了碳酸盐岩的溶蚀作用与环境条件的关系。　　 实验结果表明,在CO2流体条件下,碳酸盐岩溶蚀作用的强弱序列总体表现为白云岩最难以溶蚀,灰岩最易溶蚀,过渡类型则介于两者之间,并且在60-90℃左右形成溶蚀高峰。　　 模拟过程中,以乙酸代替有机酸对碳酸盐岩进行溶蚀实验,乙酸条件下的溶蚀作用与CO2流体有相似之处,各类碳酸盐岩的溶蚀作用相对强弱序列一致,不同的是乙酸对碳酸盐岩的溶蚀高峰为100℃左右,随后溶蚀率下降,当温度达到120℃后,会形成一个溶蚀作用相对稳定的平台区间,150℃后由于乙酸的分解,溶蚀能力急剧下降。　　 硫化氢的溶蚀作用与上述两种流体则有着明显的不同,硫化氢是易溶于水的气体,但其酸性比碳酸还弱,但在溶蚀模拟实验中,从60℃一直到150℃左右,溶蚀能力达到高峰后几乎不再下降,150℃之后,溶蚀能力急剧下降,根据前人研究,天然气中硫化氢主要是硫酸盐热还原反应(TSR)的产物,那么硫化氢就必然是晚期埋藏条件下生成的,硫化氢的溶蚀作用则可能是晚期深埋溶蚀作用的主导流体。　　 流体压力对溶蚀能力的影响对不同的流体有着不同的表现,对于乙酸而言,压力的增加对溶蚀作用没有影响,而对CO2水溶液而言,压力增加会使溶蚀能力明显增强,这表明当碳酸盐岩地层压力下降时,由于CO2的溶解平衡和碳酸的电离平衡受到破坏,溶解于水中的碳酸盐会发生沉淀作用,碳酸盐岩则会发生重结晶作用,从而导致原生孔隙被堵塞,对储层形成破坏作用。但当压力很大时,对溶蚀作用的影响变弱,　　 从溶蚀试验的结果看,当流体在不同的温度场之间流动时,则会导致碳酸盐岩发生溶蚀和沉淀作用,白云岩化作用也就是白云岩化流体在不同的温度场作用下,发生沉淀或交代的过程。当温度低于100℃,白云岩化流体在升温过程中发生溶解,形成浅埋藏溶蚀,而降温则发生沉淀,可能会形成低温白云岩化作用(未经实验证实),当温度介于100-150℃之间时,情况相对比较杂,由于温度升高会导致溶蚀率下降,而压力的增加会导致溶蚀率增加,所以在这个温度范围内,既可能产生溶蚀,也可能产生沉淀,当温度大于150℃时,降温会导致溶解,发生深埋溶蚀作用,而升温则会导致沉淀,可形成热液白云岩。　　 实验表明,硫酸镁的存在是白云岩化作用的重要条件,只是简单增加Mg2+浓度,流体很难沉淀出白云石,实验首次在150℃条件下成功合成了白云石,并对白云石的有序度进行了测定,这种白云石与常规碳酸盐岩中的白云石有序度相一致,有序度为0.7,而非原白云石,这为白云岩化模式的研究提供了基础。　　 总之,碳酸盐岩中的孔隙演化主要与溶蚀作用、沉淀作用和白云岩化作用有关,而这些作用主要受控于温度、压力的变化,延伸到地质作用过程,这种孔隙形成则受控于碳酸盐岩区的构造史、埋藏史和热史,因此只有全面了解其控制因素,才能对碳酸盐岩优质储层的形成机理进行更深入的探讨。