CCUS（Carbon Capture, Utilization and Storage：碳捕獲、利用與封存）是應(yīng)對全球氣候變化以及實現(xiàn)“3060雙碳目標(biāo)”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(nèi)部CO₂運移和分布特征對儲量評估和場地安全評價有重要意義。

　　針對上述問題，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展原位CO₂巖心驅(qū)替實驗，并利用XCT實時監(jiān)測巖心內(nèi)部CO₂飽和度分布特征；再利用有限元方法進行相同條件下的數(shù)值模擬，匹配實驗結(jié)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(jié)果表明：同一溫度下，隨著儲層壓力增加，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，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)與工程國家重點實驗室開放基金（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)測驅(qū)替實驗過程中巖心內(nèi)部CO2分布

圖2 驅(qū)替實驗監(jiān)測（左）與數(shù)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(nèi)部最終的CO2飽和度