溶解的CO2稳定溶解前缘并提高天然多孔材料的突破孔隙度
地球物理
2017-06-22 v1 适应与自组织系统
摘要
当反应流体流经溶解的多孔介质时，会形成导流通道，导致流体突破。这一现象在地质碳封存中十分重要，其中CO2在水中的溶解增加了酸度，并产生了与完整储层显著不同的微观结构。我们揭示了天然多孔材料中溶解模式的控制机制。这是通过基于北海白垩岩高分辨率数字模型的数值模拟完成的。我们测试了三种模型情景，发现含水CO2均匀溶解多孔介质，导致较大的突破孔隙度。相反，无CO2溶液在多孔介质中形成细长的对流通道，即所谓的虫孔，并导致较小的突破孔隙度。我们进一步表明，出现均匀溶解模式是因为样品尺寸小于发育中虫孔的理论尺寸。结果表明，溶解的CO2的存在扩大了多孔介质的反应子体积，从而增强了储层结构的地球化学蚀变，并可能在矿物溶解时破坏盖层的封闭完整性。
引用
@article{arxiv.1704.01061,
title = {Dissolved CO2 stabilizes dissolution front and increases breakthrough porosity of natural porous materials},
author = {Yi Yang and Stefan Bruns and Susan Stipp and Henning Sørensen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.01061},
year = {2017}
}
备注
40 pages, 9 figures