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探讨CO2地质封存过程中盖层与裂缝自封闭机制的研究进展
目录
文档概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1碳捕获与封存技术背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.2CO2地质封存概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
1.3本研究的意义与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
CO2地质封存盖层岩石特性与封存机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
2.1封存推荐的盖层类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
2.2盖层的关键地球物理属性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
2.3盖层的垂向与侧向封存机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
2.4盖层矿物-流体相互作用与自密封特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
CO2地质封存储层裂缝系统特征与演化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
3.1储层裂缝的成因分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
3.2裂缝的张开与扩展机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
3.3裂隙中的流体流动与相互作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
3.4裂缝的天然与诱发封堵现象．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
裂缝性盖层的自封堵作用与机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
4.1裂隙充填机制与成岩作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
4.2自生矿物沉淀与孔隙喉道堵塞．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
4.3裂隙水溶解与通道转化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
4.4裂缝性盖层在不同应力条件下的响应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
裂缝与盖层协同作用的复合封闭机制研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
5.1裂缝对盖层封闭能力的调控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
5.2封堵事件的联序与交互影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
5.3多尺度下的复合封堵模式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
5.4封存性能劣化机制探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
CO2侵入与盖层/裂缝的相互作用模拟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52
6.1常规地质力学数值模拟方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
6.2流固耦合作用下封堵过程模拟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
6.3三维地质模型构建与验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59
6.4模拟结果对自封堵机理的启示．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61
现有研究的主要进展与挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63
7.1重大研究突破回顾．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65
7.2当前研究面临的主要难题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66
7.3监测与验证技术对封堵认知的支撑．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68
未来的研究方向与建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72
8.1实验室模拟与室内试验的深化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
8.2地球物理监测技术的优化应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77
8.3多学科交叉研究的拓展前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．79
8.4技术指标优化与风险规避策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．80
1.文档概述
?研究背景与意义
CO2地质封存（CCS）作为一种重要的温室气体减排技术，其长期安全性和有效性高度依赖于封存库的地质封闭系统，尤其是盖层与裂缝的自封闭机制。盖层是阻止CO2向上运移的关键屏障，而裂缝则可能在注入过程中或afte
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