La inyección de CO₂ en reservorios de rocas carbonatadas es una tecnología clave para aumentar la producción de gas natural y el almacenamiento de carbono. Tras la inyección de CO₂ en el reservorio, se disuelve en el agua de formación, formando un fluido ácido y disolviendo parcialmente algunos minerales, lo que provoca cambios en los parámetros de porosidad y permeabilidad del medio porouso. Se construyó un modelo acoplado de transporte-reactivo utilizando el método lattice Boltzmann (LBM), validado con experimentos de desplazamiento usando tomografía micro-computarizada (Micro-CT) bajo condiciones de alta temperatura y presión, revelando el mecanismo de disolución a escala de poro tras la inyección de CO₂ en reservorios carbonatados. Mediante simulaciones de reacciones de disolución bajo diferentes diferencias de presión de desplazamiento (0.5 ~ 2.0 MPa), presiones de retención (10.0 ~ 50.0 MPa) y temperaturas (40 ~ 140 ℃), se identificaron las características cinéticas de las reacciones y las leyes de evolución de la porosidad bajo esas condiciones. Los resultados indican: ① El aumento de la diferencia de presión amplía el alcance del fluido y aumenta la concentración de iones de hidrógeno en los poros, aumentando así la eficiencia de disolución; la cantidad disuelta de roca carbonatada aumentó del 10.6% al 17.9%. ② El aumento de la presión de retención mejora la solubilidad del CO₂, aumentando la concentración de iones hidrógeno y la acidez de la solución, promoviendo la reacción de disolución; la cantidad disuelta de roca carbonatada aumentó del 10.6% al 19.0%. ③ En condiciones de alta temperatura, aunque la solubilidad del CO₂ disminuye causando una reducción en la concentración de iones hidrógeno y un efecto inhibidor en la reacción de disolución, el aumento en la velocidad de reacción domina, y la cantidad disuelta de roca carbonatada continúa aumentando, pasando del 10.6% al 42.7%. Además, en todas las condiciones se observaron características claras de disolución no homogénea, confirmando que la estructura porosa controla la forma de la reacción de disolución.

método lattice Boltzmann (LBM); cinética de reacción; disolución de minerales; simulación a escala de poro; sistema CO₂-agua-roca; captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS)