低渗透碳酸盐岩储层封存二氧化碳并提高采收率过程涉及复杂的渗流、应力及化学溶蚀等多场耦合作用,改变了储层的物理力学性质,在孔隙度和渗透率的动态演化中,现有研究通常孤立了有效应力变化或矿物溶解的影响,在表征储层岩石物性动态演化方面存在不足。
针对以上问题,本研究建立了一个综合了四场:岩石溶蚀、介质变形、孔隙压力和微观结构损伤相互作用的孔渗演化模型,该模型考虑了溶蚀、渗流、应力和化学损伤的耦合效应。首先,通过室内试验研究了初始压缩阶段的应力敏感性和整个压缩过程中应力损伤的演化特征;构建了考虑力学损伤与化学损伤综合模型,形成了相应的渗流-应力-化学-损伤(HMCD)耦合模拟框架;开展了宏观储层数值模拟,分析CO2地质封存对储层物性的影响,揭示CO2在储层内的运移规律和分布机制,系统量化各工程参数对CO2驱油效率和储层效率的影响。

图1 论文研究思路框架
上述研究成果发表于国际著名工程与化学顶刊《Chemical Engineering Journal》,论文第一作者为我院教师纪佑军。该研究得到了国家自然科学基金项目(41702340)、四川省科技厅自然基金面上项目(2024NSFCSC0103)等的联合资助。
论文信息:
YoujunJi, Jianxiang Zhao, Tiyao Zhou, Huijin Xu, Junwei Zhang, Hengfei Yin, Qing Lie, Kambiz Vafai. Hydro-mechanical-chemical coupling mechanisms and synergistic optimization of CO₂ geological storage and enhanced oil recovery in low-permeability carbonate reservoirs. Chemical Engineering Journal, https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.176313.
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.176313