碳酸盐岩油气藏在油气开采中占有重要的位置,在全球范围内其油气储量占全球油气总量的60%,但是碳酸盐岩储层经过长期的地质构造运动形成了复杂的缝洞结构,给油气开采工作带来了一定的难度。本文以提高油气采收率为目的,采用自主研发的岩溶演化模拟软件KarstEvolSys[1]为数值模拟工具,建立三维地质体模型,研究裂缝密度、降雨补给量和水头差等因素对碳酸盐岩岩体溶蚀演化的影响。本文建立的基质体模型尺寸为200m×200m×50m,并将模型基质部分离散为10 m×10 m×5 m的网格,裂缝采用随机方式生成三维网络并结合嵌入式离散裂缝方法（EDFM）将其嵌入到基质体中,保持了裂缝原有几何形态。假设模型底部为不透水边界,模型中的水源补给均来自大气降雨,并通过模型最上方的三处水源汇聚点补给到系统中,通过模型底部与外界相连通的排泄点流出系统。模型为开放系统,保证了 CO2局部压力的恒定。通过控制嵌入基质体中的裂缝数量、水流补给到裂缝系统中的流速和施加在水流汇聚点与水流排泄点间的水头差大小来完成模拟,研究发现,当降雨补给量一定时,基质体内嵌入的裂缝条数越多时,每一裂缝捕获水流量则越少,从而导致裂缝系统开度增加速率减慢,岩体的溶蚀速率变缓;当对同一岩溶系统分别补给不同的降雨时,由于水流对系统中Ca2+浓度的稀释作用,促进了水岩化学反应,加速了溶有CO2的水流对裂缝壁的溶蚀,导致岩体溶蚀速率随着降雨补给量的增加而增加;此外,对同一岩溶系统的降雨入渗汇聚点与水流排泄点施加三种不同大小的水头差时,水流注入系统的速率均随着时间不断增加,裂缝系统中补给水流流量随着水头差的增加而增加,从而系统中每一条裂缝所捕获的水流量也会相应增加,增加的水流量反过来进一步溶蚀裂缝壁,使通过裂缝的流量和裂缝的溶蚀形成正反馈作用。除此之外,通过控制模型所处环境的CO2分压和温度的大小,研究岩溶环境对岩溶演化效率的影响,发现岩溶环境通过影响岩溶系统中Ca2+平衡浓度来影响可溶岩的溶蚀效率。模拟结果得到了碳酸盐岩裂缝系统中Ca2+浓度场、开度场和渗透率场三者的分布规律,明确了影响浓度、开度和渗透率变化的重要条件,对碳酸盐岩油藏开发方案的优化设计具有重要价值。