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摘要
可再生能源发电的间歇性与低可控性时常导致电力供需不匹配，进而引发弃风现象.电转气（Power-to-gas,Pt G）技术可利用多余电能电解水产生的氢气（H2），可与二氧化碳（CO2）人工合成甲烷（CH4），与地质储存技术相结合，有望成为未来有效储能技术选择之一.然而，将CO2与CH4两种流体储存于同一储层中，流体间的混合问题难以避免.若分别储存于不同储层，大量CH4用作垫层气将导致大量能源损失.因此，创新地提出了一种利用水力连通储层进行地质储能的新模式.利用油气藏软件MUFITS建立包含井筒?储层注采系统的三维多相流模型，研究利用水力连通储层进行地质储能的过程及储层中流体运移规律，并通过CO2与CH4生产井的采出量对该储能模式的优势进行量化分析.研究发现，在垫层气注入阶段，注入流体迅速上移，并沿上覆盖层横向运移，CO2饱和度空间分布范围处于可控范围.此外，按照既定的注采速率，CO2目标储层较CH4目标储层的压力响应更为缓和，可借助CO2的易压缩性削弱储层整体压力激增.利用水力连通储层间压力的相互作用，对CO2与CH4均有明显的增产效果.
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单位岩土力学与工程国家重点实验室; 中国科学院武汉岩土力学研究所; 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司; 中国科学院大学
