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摘要
发展地下储氢技术是克服可再生能源波动性和间歇性的有效方法；为确保采出更多的氢气，地下储氢库需要注入垫层气以提高地层压力、抑制地层水的流动。鉴于含水层型储氢库垫层气的研究较少且基本为定性研究，本工作通过数值模拟方法建立储氢库机理模型，该模型考虑垫层气注入种类、不同组合、注入量和注入速度因素对氢气采出程度的影响。结果表明，在第一个注采周期中，垫层气的注入对于氢气采出程度的影响更为明显，其中甲烷方案将氢气的采出程度提高18.41%；二氧化碳作垫层气时可能会因为甲烷化反应而产生较差的作用；氢气的采出程度随垫层气分子量的增加而降低，随垫层气的注入量增加而增加；注入垫层气能够提高地层压力、抑制地层水的流动，二者共同作用可以降低重力偏析的影响，进而增加氢气的采出程度；在储氢库的早期阶段，垫层气的合理注入对储氢库的运行至关重要。
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