祝贺丁永刚博士研究论文被Gas Science and Engineering

录用！新生纪核磁共振实验助力揭示岩心孔隙大小分布规律！

论文题目：Multi-stage evolution of sandstone properties during CO2 sequestration: Mechanisms and implications

第一作者：丁永刚（博士）

作者单位：中南大学

发表期刊：Gas Science and Engineering

DOI：https://doi.org/10.1016/j.jgsce.2026.205879

研究背景：

深部咸水层中的砂岩储层是CO₂地质封存的极具潜力的目标储层，而CO₂-地层水-岩石之间的相互作用会显著改变砂岩的物理化学性质，进而影响CO₂的运移能力和封存效率，这是CO₂封存技术应用中需重点解决的关键问题。为明确该作用机理及砂岩物性演化规律，本研究以含钙砂岩为研究对象，在油藏条件下开展静态浸泡实验，设置10天、20天、30天三个浸泡周期，结合多尺度地球化学与岩石物理测试手段，系统研究CO₂-卤水-砂岩的相互作用过程，分析矿物反应对砂岩性质的影响，为优化CO₂封存方案、提升封存安全性和效率提供理论支撑与实验依据。

主要结论：

（1）不同矿物与CO₂-卤水的反应特征存在显著差异，方解石溶解作用最显著，其次是钾长石、钠长石和粘土矿物，石英保持稳定，且钾长石、钠长石的反应与晶型密切相关，同时观察到少量次生碳酸盐矿物，可实现CO₂的固态固定；

（2）CO₂-卤水-砂岩相互作用使岩心孔隙度持续增大，且随反应减缓，孔隙度增速逐渐降低，方解石溶解是孔隙度增加的主要原因；

（3）渗透率演化呈现“增加-增加-减少”趋势，第10-20天增幅大于0-10天，初始渗透率越高的样品增幅越明显，20-30天渗透率下降源于矿物崩解和骨架破坏;

（4）砂岩物性演化分为快速溶解阶段、孔隙连通阶段和骨架破坏阶段，需结合各阶段特征优化CO₂注入方案，以提升封存效果。

部分结果展示：

说明：（此研究对孔隙度和渗透率相对较高的4-6号岩心在浸泡实验前后进行了核磁共振实验，揭示了样品的孔隙大小分布，这部分实验是在武汉市新生纪科技有限公司完成的。）