孔隙尺度非均质性与传输条件的动态演化控制矿物溶解机制
流体动力学
2026-05-19 v1
摘要
多孔介质中的矿物溶解通常在 Pe-Da 平面内被划分为静态机制，但该框架无法捕捉结构复杂岩石的溶解行为。通过对跨越广泛孔隙空间非均质性范围的三种岩石样品的 micro-CT 图像进行三维微连续介质模拟，我们追踪了溶解形态、速度分布和反应速率的联合演化。我们的结果表明，初始流动非均质性控制反应物的可及性，从而控制溶解机制，将其重塑为动态轨迹。通道溶解表现为结构与流动的同时重组，由此产生的渗透率-孔隙率关系无法用单一幂律来捕捉。有效幂律指数随非均质性增加并随时间变化，三个样品的最大值分别达到 9.8、18.0 和 40.9。因此，有效反应速率比均匀溶解预测值低一到三个数量级，其抑制程度与流动非均质性成正比，这是由于通道溶解中的传质限制所致。
引用
@article{arxiv.2605.18223,
title = {Dynamic Evolution of Pore-scale Heterogeneity and Transport Conditions Control Mineral Dissolution Regimes},
author = {Jinlei Wang and Yongfei Yang and Martin J. Blunt and Branko Bijeljic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.18223},
year = {2026}
}
备注
13 pages, 4 figures