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作者：丁洋;周煜尧;李树刚;林海飞;朱冰;张一正;张艳;王梦迪;汤远卓;
单位：西安科技大学安全科学与工程学院;西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室;
摘要：面对全球CO_2排放量的持续增加，煤层CO_2地质封存作为一种有潜力的碳减排技术受到广泛关注。但这一过程无法进行实时监测，因此需要借助数值模拟手段揭示CO_2封存过程中煤储层物性变化规律和机理，利用COMSOL Multiphysics平台构建了三维流固耦合模型，并模拟CO_2注入煤层的动力学过程。结果表明：当结束注气时，煤层初始渗透率增高会加速基质与裂隙压力上升，但会使裂隙压力增速放缓，且相对渗透率快速下降；提高煤层扩散系数虽能加速煤层基质压力、裂隙压力与渗透率快速达到平衡，但对最终值影响较小；注气压力与煤层内压力呈正相关，但对渗透率影响有限；注气结束时，靠近注入井位置，基质与裂隙压力显著增大，且伴随煤层膨胀及裂隙扩展，显著改变了渗透特性。研究结果证明了煤层特性参数与关键力学指标之间的响应关系，为煤层CO_2封存工艺参数优化及现场实施提供了重要的理论参考。
关键词：CO_2煤层封存;;初始渗透率;;注气压力;;扩散系数
基金资助：国家自然科学基金项目(52374227);; 陕西省自然科学研究计划项目(2024JC-YBMS-255)
