二氧化碳注入下岩层变形和流体运移分析:(Ⅱ)实例分析

摘要

第I部分[1]提出了一个两相流-岩层流固耦合模型，为了应用该模型对超临界二氧化碳注入过程中岩层力学响应和流体运移进行评估，采用Comsol商业程序，提出了相应的数值分析方法。给出了模型参数的确定方法，并采用室内试验数据对模型进行了验证；通过现场的温度和压力条件以及岩层的Van Genuchten参数，确定了二氧化碳的密度和黏度。基于三轴压缩试验、有效应力系数试验和渗透性试验，对力学模型及耦合关系中的参数进行了验证。最后给出一个应用实例，该岩层位于地下680～700 m深度，宽度为100 m，分析了不同二氧化碳注入速率下注入压力的演化规律，得到了岩层中孔隙压力、竖向应变和损伤变量的分布，并对二氧化碳的运移规律也进行了分析。研究结果为超临界二氧化碳注入过程中岩层力学响应和流体运移的评估提供了理论基础。