摘要：溶解封存可有效解决CO2地质封存的泄漏问题，但地下溶解耗时长，地表溶解成本高。提出将地热水回灌和CO2地质封存耦合，采用CO2和水在回灌井一定深度混合的方法，促进CO2溶解、降低溶解成本。建立了CO2-地热水-盐在井筒和地层的多相流模型，对不同CO2注入速率、混合深度、储层渗透率条件下的井口压力和储层运移情况进行了模拟。结果表明：(1)注CO2和水质量比例较小时，随CO2注入速率增加，注水和CO2压力分别维持在1.0 MPa和4.3 MPa左右；当CO2和水质量比例大于CO2饱和浓度时，注入压力大幅度增加，游离态CO2在储层上方积聚；(2)混合深度在390 ～ 650 m之间时，注水压力保持稳定；随混合深度增加，注CO2压力逐渐增加；(3)随着水平渗透率和垂直渗透率比值逐渐增大，注水和注CO2压力以及储层压力均减小，碳酸水在储层顶部和底部运移距离的差值逐渐增大。该方法可充分利用地热回灌水实现CO2地质封存同时降低溶解功耗。
文章目录
0 引 言
1 地热水回灌与CO2地质封存耦合原理
2 数值模型建立
2.1 模拟工具
2.2 模型验证
2.3 区域地质条件与概念模型建立
2.4 初始条件及边界条件
2.5 网格剖分
2.6 模拟方案设计
3 结果与讨论
3.1 CO2注入速率
3.2 混合深度
3.3 储层渗透率
4 结论与展望
