CCUS（Carbon Capture, Utilization and Storage：碳捕獲、利用與封存）是應(yīng)對(duì)全球氣候變化以及實(shí)現(xiàn)“3060雙碳目標(biāo)”的關(guān)鍵技術(shù)之一。CO₂注入地下儲(chǔ)層后，儲(chǔ)層溫度壓力條件的改變會(huì)對(duì)CO₂的運(yùn)移特征有不可忽視的影響，研究不同溫壓環(huán)境下儲(chǔ)層內(nèi)部CO₂運(yùn)移和分布特征對(duì)儲(chǔ)量評(píng)估和場(chǎng)地安全評(píng)價(jià)有重要意義。

　　針對(duì)上述問(wèn)題，中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所二氧化碳地質(zhì)封存團(tuán)隊(duì)在一組儲(chǔ)層溫壓條件下開(kāi)展原位CO₂巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，并利用XCT實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)巖心內(nèi)部CO₂飽和度分布特征；再利用有限元方法進(jìn)行相同條件下的數(shù)值模擬，匹配實(shí)驗(yàn)結(jié)果；最后將模型擴(kuò)展用于研究不同溫度壓力條件下CO₂在儲(chǔ)層中的運(yùn)移特征。研究結(jié)果表明：同一溫度下，隨著儲(chǔ)層壓力增加，CO₂運(yùn)移速度減慢，但運(yùn)移路徑上的CO₂飽和度增加；同一儲(chǔ)層壓力下，隨著溫度增加，CO₂運(yùn)移速度增加，但運(yùn)移路徑上的CO₂飽和度降低；同時(shí)，這種效應(yīng)在非均質(zhì)巖石的CO₂低飽和度區(qū)域更加明顯。

　　本研究成果得到國(guó)家自然科學(xué)基金（41872210和41274111）以及巖土力學(xué)與工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金（Z020001）共同資助。

　　論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ghg.2140

圖1 利用XCT監(jiān)測(cè)驅(qū)替實(shí)驗(yàn)過(guò)程中巖心內(nèi)部CO2分布

圖2 驅(qū)替實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)（左）與數(shù)值模擬計(jì)算（右）的巖心不同位置CO2飽和度　　　　

圖3 不同溫壓條件下巖心內(nèi)部最終的CO2飽和度