花岗岩酸岩作用反应动力学研究

摘要

化学刺激能够改善增强型地热系统(EGS)热储层裂隙连通情况、提高裂隙渗透率.本文以EGS热储化学刺激为出发点,开展土酸体系-花岗岩作用实验,总结实验规律,明确了酸岩作用机理,建立多矿物耦合反应动力学模型并获取重要参数.得出以下结论:土酸中HF浓度越高,对花岗岩的溶蚀率和溶蚀速率就越大,但更易产生二次沉淀;酸液中离子的浓度与不同矿物溶蚀存在对应关系,N a+和K+分别来自于钠长石和伊利石,A l3+和硅来自长石类和黏土类矿物,C a2+前期来自方解石,后期受钙长石和氟石影响;土酸-花岗岩反应为双重机制控制下的动力学反应;H F机制下的矿物溶解反应速率常数数量级约为10-4～10-5,比中性机制下的矿物的溶解速率提高了约9个数量级.研究结果可以为EGS储层化学刺激工作提供理论支持.