摘要：

CO₂水岩相互作用实验研究对于CO₂地质封存以及页岩气开发都具有重要意义。近年来多数研究主要侧重于岩石中矿物成分的反应过程，对于岩石中有机质成分的研究比较有限。本文选取盖层页岩，重点研究CO₂对于页岩中有机碳的萃取效应作用。实验使用高压反应釜在95 ℃和15 MPa条件下进行CO₂水页岩反应，同时考查不同的水岩接触方式对反应的影响，实验中分别测试了反应后水体中的溶解性有机碳(DOC)和反应前后岩石表面形态变化(SEM表征)。DOC的测试结果表明，相对于空白对照组高压N₂作用，超临界CO₂体系对于岩石有机碳具有明显的萃取效果，其中在不含水和仅含少量水的体系中，CO₂体系对DOC的萃取量能达到N₂体系的3倍以上，显示超临界CO₂极强的萃取能力。对比不同含水量的实验体系，发现含有少量水的情况下，CO₂对于有机碳的萃取量达到最大，比不含水的体系高出了87%，而这种能力的提高是由于少量极性分子H₂O的加入，能够增强超临界CO₂流体的溶剂化性能导致的。SEM结果也说明了不同的水岩气接触方式对岩石表面形貌具有不同的改造效果。本文实验结果有助于更好认识CO₂地质封存水岩作用及其潜在环境风险。

中图分类号: 

• P595

• X142