第八届青年地学论坛

粗糙裂隙在渗流-溶蚀过程中的结构演化规律对于可溶岩区的溶腔扩展、二氧化碳地质封存的安全性、油气储层的酸化开采等自然和工程实践过程至关重要。目前，大部分的裂隙溶蚀研究关注裂隙岩芯的溶蚀模式及渗透率演化规律，但对于裂隙溶蚀细观机理的认识较为缺乏。为探究粗糙裂隙溶蚀结构演化规律及其细观机制，我们在可溶性微流体裂隙中开展了一系列渗流-溶蚀可视化实验。实验结果表明，随着流速增大，裂隙通道的溶蚀兴塔从楔形模式转化为均匀模式。我们提出了一个理论模型来判别两种溶蚀模式。此外，粗糙裂隙壁面在溶蚀过程中会变得更光滑。粗糙裂隙通道的细观粒子图像测速（micro-PIV）实验结果表明，这种光滑效应是由裂隙内部不均匀的流速场引起的。分析结果表明，粗糙壁面的光滑效应增强了局部传质速率，最终提高了粗糙裂隙整体的溶蚀速率。此研究研发了一套可用于研究裂隙介质溶蚀细观机理的方法，揭示了细观尺度的溶蚀行为对整体溶蚀速率的影响机制。