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摘要
CO2咸水层封存潜力巨大，水气交替方式可以提高CO2咸水层封存效果。采用数值模拟方法并基于地球化学反应“过渡态”理论和润湿滞后原理，建立了考虑构造封存、残余气封存、矿物封存和溶解封存的CO2咸水层封存模型，探究了水气交替方式对CO2在咸水层地质封存的封存演化过程和封存安全稳定性的影响。研究结果表明：水气交替方式加快了构造封存向残余气封存、矿物封存和溶解封存机理的转变，提高了残余气封存量和溶解封存量；注气阶段主要以构造封存为主，注水阶段构造封存量下降，残余气封存量先增大随后缓慢下降，溶解封存量和矿物封存量逐步增大，CO2咸水层封存的稳定封存率逐步提高；矿物封存中矿物的分解和生成是动态变化的过程，钙长石逐步分解而方解石和高岭石逐步沉淀。本文研究的水气交替方式可为CO2在咸水层的封存提供理论和工程实践思路参考。
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单位中国石油大学（北京）; 中海油田服务股份有限公司; 油气资源与探测国家重点实验室
