تخزن طبقات الصخور البركانية العميقة لمجموعة حريق شي لينغ في حوض سونغ لياو تعاني من قيود نفاذية فائقة الانخفاض وكثافة عالية، مما يجعل التنمية الاقتصادية والفعالة تواجه تحديات شديدة، كما توفر هدفًا محتملًا لتخزين واستخدام CO₂ في إطار تقنيات احتجاز الكربون واستخدامه وتخزينه (CCUS). تستكشف الدراسة وتتحقق من طريقة تعديل طبقات الصخور استنادًا إلى التفاعل بين ثاني أكسيد الكربون فوق الحرجية (SC-CO₂) ومياه المكامن. من خلال إجراء تجارب تفاعل التشبع والإذابة ل SC-CO₂، إلى جانب تحليل المعادن الكمي بالأشعة السينية (XRD)، وتحليل المورفولوجيا المجهرية باستخدام مجهر المسح الإلكتروني الميداني (FE-SEM)، واختبار خصائص الصخور الميكانيكية، تم دراسة تأثير تعديل طبقات المكمن بواسطة SC-CO₂ مع مياه المكمن بشكل منهجي. أظهرت النتائج التجريبية أن SC-CO₂ يؤدي إلى إذابة معادن مثل الفلدسبار والكالسيت أولاً، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في محتوى المعادن الطينية وتكوين شقوق ومسامات دقيقة. كشفت نماذج النوى الرقمية ثلاثية الأبعاد المبنية باستخدام فحص التصوير المقطعي (CT) أنه بعد المعالجة ب SC-CO₂، تم تحسين هيكل مسام المكمن بشكل كبير: ارتفعت نسبة قنوات التدفق السائدة بعدد تنسيقي (CN) أكبر من 3 بحوالي 11٪، وزاد حجم المسام ذات نصف قطر الممر الأكبر من 6 ميكرومتر بأكثر من 16.5٪، وكانت اتجاهات تغير النفاذية المحاكاة والنفاذية الحقيقية المقاسة متوافقة، مع زيادة سنوية تفوق 90٪. في الوقت نفسه أظهرت الاختبارات الميكانيكية انخفاض مقاومة الضغط للعينات الصخرية بنسبة 19.6٪، وانخفاض معامل المرونة بنسبة 13.2٪، وزيادة نسبة بواسون بنسبة 8.7٪، وأكدت مراقبة المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) أن هذا الضعف الميكانيكي يحفز بفعالية شبكة الشقوق الثانوية. تظهر الدراسة أن SC-CO₂ بفضل قدرته على الانتشار الجزيئي بمقياس النانومتر وخصائصه من حيث شد السطح الصفري، يمكنه الدخول بفعالية إلى المسام الميكرو والنانومترية، وتكوين حمض الكربونيك مع مياه المكمن المحتجزة، مما يؤدي إلى إذابة مكثفة داخلية للطبقة من خلال التفاعل بين الماء والصخور، متجاوزًا قيود الأحماض التقليدية في الوصول إلى المسام الدقيقة جدا. توفر هذه الطريقة أساسًا نظريًا ومسارًا تقنيًا جديدًا لتطوير مكامن الصخور البركانية العميقة ذات النفاذية فائقة الانخفاض بشكل اقتصادي فعال، وكذلك لتخزين وتعديل تعزيز نفاذية CO₂ في تقنيات CCUS.

ثاني أكسيد الكربون فوق الحرجية;مكامن الصخور البركانية;النفاذية فائقة الانخفاض;تفاعل الماء والصخور;تأثير الإذابة;تعديل المكمن