采用数值流形法对CO2地质封存多场耦合的数值模拟

项目名称： 采用数值流形法对CO2地质封存多场耦合的数值模拟

项目编号： No.51178012

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 建筑科学

项目作者： 马国伟

作者单位： 北京工业大学

项目金额： 62万元

中文摘要： "超临界"态的二氧化碳（CO2）具有近似液体的较高密度，又具有气体的良好流动性。本项目拟对超临界态CO2地质封存过程中应力场、多相流场、热场、化学场多场多相态耦合进行数值模拟研究。通过合理考虑节理岩体的不连续性、不均匀性以及各向异性等特点，推导并建立不连续介质中超临界态CO2地质封存的数学、力学和化学模型。在由申请人主导开发的三维数值流形法软件的基础上，建立应力场和不同物理场的数学覆盖和物理覆盖模型，通过各物理场覆盖之间的相互耦合，模拟超临界态CO2的渗流、迁移以及和节理岩体的物理、化学相互作用。通过对超临界态CO2地质封存进行数值模拟，并用模型实验进行验证，进一步完善CO2地质封存稳定性和安全性的评价标准。本研究在理论上突破传统的孔隙和裂隙介质多物理场耦合的计算模型，将节理岩体中的多场多相态耦合用先进的数值流形法来模拟，在实践中为CO2地质封存提供科学依据。

中文关键词： 超临界CO2地质封存；不连续介质；管道网络方法；数值流形法；多场耦合

英文摘要：

英文关键词： Geological storage for super-critical CO2；discontinuous media；pipe network method；numerical manifold method；multi-physics