水气交替CO_(2)咸水层地质封存数值模拟研究

CO_(2)咸水层封存潜力巨大,水气交替方式可以提高CO_(2)咸水层封存效果。采用数值模拟方法并基于地球化学反应“过渡态”理论和润湿滞后原理,建立了考虑构造封存、残余气封存、矿物封存和溶解封存的CO_(2)咸水层封存模型,探究了水气交替方式对CO_(2)在咸水层地质封存的封存演化过程和封存安全稳定性的影响。研究结果表明:水气交替方式加快了构造封存向残余气封存、矿物封存和溶解封存机理的转变,提高了残余气封存量和溶解封存量;注气阶段主要以构造封存为主,注水阶段构造封存量下降,残余气封存量先增大随后缓慢下降,溶解封存量和矿物封存量逐步增大,CO_(2)咸水层封存的稳定封存率逐步提高;矿物封存中矿物的分解和生成是动态变化的过程,钙长石逐步分解而方解石和高岭石逐步沉淀。本文研究的水气交替方式可为CO_(2)在咸水层的封存提供理论和工程实践思路参考。