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

　　針對上述問(wèn)題，中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所二氧化碳地質(zhì)封存團隊在一組儲層溫壓條件下開(kāi)展原位CO₂巖心驅替實(shí)驗，并利用XCT實(shí)時(shí)監測巖心內部CO₂飽和度分布特征；再利用有限元方法進(jìn)行相同條件下的數值模擬，匹配實(shí)驗結果；最后將模型擴展用于研究不同溫度壓力條件下CO₂在儲層中的運移特征。研究結果表明：同一溫度下，隨著(zhù)儲層壓力增加，CO₂運移速度減慢，但運移路徑上的CO₂飽和度增加；同一儲層壓力下，隨著(zhù)溫度增加，CO₂運移速度增加，但運移路徑上的CO₂飽和度降低；同時(shí)，這種效應在非均質(zhì)巖石的CO₂低飽和度區域更加明顯。

　　本研究成果得到國家自然科學(xué)基金（41872210和41274111）以及巖土力學(xué)與工程國家重點(diǎn)實(shí)驗室開(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監測驅替實(shí)驗過(guò)程中巖心內部CO2分布

圖2 驅替實(shí)驗監測（左）與數值模擬計算（右）的巖心不同位置CO2飽和度　　　　

圖3 不同溫壓條件下巖心內部最終的CO2飽和度