El reservorio de roca volcánica profunda del grupo Huoshiling en la cuenca de Songliao está limitado por una permeabilidad ultra baja y una densidad extrema, lo que presenta desafíos severos para un desarrollo económico y eficiente. Además, también ofrece un reservorio objetivo potencial para la utilización y almacenamiento de CO₂ en el contexto de tecnologías CCUS. Este estudio explora y valida un método de modificación basado en la interacción sinérgica entre CO₂ supercrítico (SC-CO₂) y el agua de formación. Mediante la construcción de experimentos de reacción de disolución saturada con SC-CO₂, combinados con análisis cuantitativo mineralógico por difracción de rayos X (XRD), caracterización morfológica microscópica mediante microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FE-SEM), y pruebas de propiedades mecánicas de las rocas, se estudió sistemáticamente el efecto de modificación del reservorio por SC-CO₂ en combinación con agua de formación. Los resultados experimentales muestran que SC-CO₂ disuelve preferentemente minerales como feldespato y calcita, lo que reduce significativamente el contenido de minerales arcillosos y forma fisuras y canales microscópicos. El modelo digital 3D del núcleo construido mediante tomografía computarizada (CT) revela además que, tras el tratamiento con SC-CO₂, la estructura de porosidad del reservorio mejora significativamente: la proporción de los canales de flujo dominantes con un número de coordinación (CN) mayor a 3 aumenta aproximadamente un 11%, el volumen de poros con radio de garganta mayor a 6 μm aumenta más del 16,5%, y las tendencias de cambio de permeabilidad simulada y medida coinciden, con un incremento anual de más del 90%. Al mismo tiempo, las pruebas mecánicas muestran que la resistencia a la compresión de las muestras disminuye un 19,6%, el módulo elástico se reduce un 13,2% y el coeficiente de Poisson aumenta un 8,7%. Las observaciones con microscopía electrónica de barrido (SEM) confirman que este debilitamiento mecánico puede inducir eficazmente redes secundarias de fisuras. El estudio demuestra que SC-CO₂, gracias a su capacidad de difusión molecular a escala nanométrica y su tensión interfacial nula, puede penetrar eficazmente en poros micro y nano, formar ácido carbónico con el agua ligada en los poros, y mediante reacciones agua-roca disolver profundamente el interior del reservorio, superando la limitación de los ácidos tradicionales que difícilmente alcanzan los poros micro y nanoscópicos. Este método ofrece una nueva base teórica y ruta tecnológica para el desarrollo económico y eficiente de reservorios volcánicos profundos de ultra baja permeabilidad, así como para el enterramiento sinérgico y la mejora de la permeabilidad del CO₂ en tecnologías CCUS.

CO₂ supercrítico;reservorio volcánico;permeabilidad ultra baja;reacción agua-roca;efecto de disolución;modificación del reservorio