论文题目：Mineral transformation and pore evolution induced by CO2-brine-rock interactions in sandstone reservoirs: Key mechanisms and controlling factors

发表期刊：Fuel

DOI：https://doi.org/10.1016/j.fuel.2026.139126

研究背景：

CO₂‑盐水‑岩石相互作用会改变储层矿物组成与孔隙结构，直接影响 CO₂封存的利用效率、封存潜力与安全性。现有相关研究存在两大短板：一是缺乏精细的原位微观演化观测数据；二是孔隙表征过度依赖核磁共振（NMR）T₂谱，该方法需通过经验公式换算孔径，导致孔隙分布定量描述精度不足，难以支撑储层长期封存安全性精准预测，亟需开展原位、定量的微观机制研究。

主要结论：

1. 矿物演化规律

矿物转化呈溶解‑沉淀三阶段特征：早期以方解石溶解为主；中期溶解伴随微弱沉淀；后期以长石沉淀为主。矿物溶解敏感性排序：方解石＞斜长石＞钾长石＞石英，晶体形态完整的矿物化学稳定性更强；

2. 孔隙结构整体演化

孔隙演化分阶段：初期 40.38 nm–0.56 μm 孔隙显著增加；中期 0.43–60 μm 孔隙增多；后期 0.56–1.06 μm、9.06–60 μm 孔隙明显减少。反应后分形维数 D₁、D₂上升，D₃下降；

3. 温压条件的调控作用

高温、高压可加速矿物转化，促进方解石、长石溶解，抑制石膏沉淀，高压还会诱发矿物颗粒内微裂隙；升温利于 40.38 nm–3.96 μm 孔隙发育，孔隙度提升 2.81%；升压利于 50 nm–3.28 μm 孔隙发育，孔隙度提升 2.03%；

4. 纯 CO₂环境下的反应特征

纯 CO₂‑岩石相互作用强度较弱，孔隙度下降 0.66%；反应后分形维数 D₂小幅降低、D₃升高。

（此研究中采用X射线衍射仪测试样品矿物成分变化（XRD），这部分实验是在武汉市新生纪科技有限公司完成的。）

XRD测试结果展示：

表1 不同条件下浸泡前后矿物质含量

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