地下水對灰?guī)r裂隙的溶蝕作用決定灰?guī)r地層中巖溶發(fā)育速度及規(guī)模,深入研究地下水作用下灰?guī)r裂隙溶解擴(kuò)展過程對科學(xué)認(rèn)識巖溶動力系統(tǒng)特征及運(yùn)行規(guī)律具有重要的意義。本文選取柴達(dá)木盆地石灰溝地區(qū)灰?guī)r為研究對象,開展了不同溫度、壓力條件下的灰?guī)r裂隙溶解擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)。由于CO₂地質(zhì)儲存儲層中的巖溶作用是一種特殊條件下的巖溶類型,所以本文專門研究了CO₂地質(zhì)儲存溫度壓力下的灰?guī)r裂隙溶解實(shí)驗(yàn)。在不同溫度、CO₂分壓、流量條件下將飽和CO₂水溶液注入人造灰?guī)r裂隙,監(jiān)測裂隙上下游壓差及出口流量,取裂隙出口水樣測試Ca²⁺濃度;通過樣品礦物組成、微觀結(jié)構(gòu)、溫度、CO₂分壓、流量與裂隙張開寬度、出口Ca²⁺濃度、反應(yīng)級數(shù)（n）、反應(yīng)速率常數(shù)（K_c）間的關(guān)系,揭示地下水作用下灰?guī)r裂隙溶解擴(kuò)展過程。在巖溶動力系統(tǒng)中,CO₂-H₂O-CaCO₃三相間的物質(zhì)、能量傳輸轉(zhuǎn)化關(guān)系決定巖溶發(fā)育規(guī)... 

【文章來源】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

巖溶動力系統(tǒng)概念模型（袁道先等，2002）

圖 1-2 灰?guī)r地區(qū)不同環(huán)境中的 CO2分壓值（Pa，圖中數(shù)據(jù)=logPCO2；修改自 Kempe，1979））1.2.3 CO2地質(zhì)儲存條件下灰?guī)r儲層溶解研究現(xiàn)狀隨著對溫室氣體的研究進(jìn)展，CO2地質(zhì)儲存在灰?guī)r油氣儲層、深部含水層中時的作用特征研究越來越受到人們的關(guān)注。在灰?guī)r CO2氣藏儲層和 CO2地質(zhì)儲存領(lǐng)域內(nèi)，灰?guī)r地層中的孔隙、裂隙既是油氣的貯存空間，又是地下流體與碳酸鹽礦物發(fā)生相互作用的場所。在灰?guī)r儲層中，孔隙、裂隙體系中的碳酸鹽礦物和水(或地質(zhì)流體)發(fā)生相互作用，改變孔隙、裂隙的幾何形狀和孔隙、裂隙內(nèi)流體的水力性質(zhì)、運(yùn)輸性質(zhì)(Noiriel et al.,2013)；同時，隨著碳酸鹽礦物的溶解灰?guī)r儲層的孔隙度也發(fā)生變化 (Luhmann et al.,2017)。因?yàn)閮訔l件下的灰?guī)r表面反應(yīng)速率非常大，所以灰?guī)r裂隙表面經(jīng)常發(fā)生不均質(zhì)溶解(Egermann et al., 2005)，且沿著富含 CO2水的水流方向灰?guī)r裂隙很容易產(chǎn)生單一的寬通道（Durham et al., 2001）。另外，當(dāng) CO2封存在大的灰?guī)r儲層或深部含水層中時，

圖 2-1 巖芯樣品取樣鉆孔地理位置圖 （修改自李宗星，2016）表 2-1 巖芯樣品巖性、埋藏深度、取樣鉆孔編號及尺寸參照表編號 巖性 埋藏深度（m） 長度（mm） 鉆孔編號 直徑（mm）S1生屑灰?guī)r 285 81.20 ZK5-2 60.00S2微晶灰?guī)r 137 84.90 ZK5-1 60.00S3微晶灰?guī)r 302 60.10 ZK5-1 60.00S4生屑灰?guī)r 106 61.30 ZK5-2 60.00S5微晶含白云石灰?guī)r 349 58.28 ZK5-2 60.00S6粉-砂屑含白云石灰?guī)r 267 60.80 ZK5-2 60.00

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]地層溫度壓力條件下低滲透砂巖中CO2-CH4-H2O的毛細(xì)作用研究[D]. 趙艷.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2018
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本文編號：3105445