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作者：张贺龙;刘世奇;田钰琛;王文楷;桑树勋;郑司建;李兵;陈永春;
单位：中国矿业大学资源与地球科学学院;中国矿业大学江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室;中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室;中国矿业大学碳中和研究院;淮南矿业(集团)有限责任公司;平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司,安徽省煤矿绿色低碳发展工程研究中心;
摘要：目的 针对咸水层CO_2封存过程中多种封存方式协同机理不明和地质、工程参数敏感性问题，开展CO_2-咸水-岩体系下储层孔渗和不同封存方式协同演化规律研究。方法采用TOUGHREACT软件ECO_2N模块，以淮南煤田顾北煤矿奥陶系马家沟组咸水层为研究对象，开展为期100 a（注入期10 a）的数值模拟研究。通过参数敏感性分析，揭示关键地质（储层各向异性、盐度）、工程（CO_2注入速率）因素对深部咸水层CO_2不同封存方式下的封存效果影响。结果 结果表明：模拟周期内，CO_2羽流最大扩展半径约1 000 m;CO_2注入导致注入井周围pH降至5.36，白云石等矿物溶解，释放的Mg~2+抑制方解石沉淀，间接促进溶蚀，孔隙度提升0～0.52%，渗透率提升0～1.6%；构造封存为主要封存形式，束缚、溶解和矿化封存分别占16.9%,3.9%,0.5%；敏感性分析表明，CO_2注入速率越大，其封存量越大；咸水层初始盐度越大，浮力效应越明显，构造封存量越大，但盐析效应会抑制溶解封存效果；水平与垂向渗透率比值k_h/k_v从1增至100，束缚和溶解封存量分别提升43.1%和34.3%,k_h/k_v增大影响CO_2分布与赋存状态，促使封存方式由构造主导向物理-化学协同转化。结论 深部咸水层CO_2封存以构造封存为主导，地球化学作用通过矿物溶解-离子迁移-沉淀循环转化影响孔渗结构，储层各向异性、咸水盐度、CO_2注入速率可通过调控流体运移路径和相态分布优化不同封存方式下封存效果。
关键词：咸水层封存;;地质-工程参数;;封存方式;;地球化学作用;;敏感性分析
基金资助：国家重点研发计划项目（2024YFB4106300）
