地质封存中CO2泄漏的非稳态扩散数值模拟研究

马登龙　邓建强　张早校

摘要：针对碳捕集与封存技术中泄漏监测的难点，利用数值模拟方法研究了地质封存中CO₂泄漏的非稳态扩散，以及不同的垂直风廓线形式、大气、地形等因素对非稳态扩散模拟结果的影响，探索了地质封存中CO₂泄漏扩散的分布规律，研究结果表明：不同风廓线下CO₂泄漏的扩散规律基本一致，仅在垂直方向上CO₂的体积分数略有差异；大气层结不稳定程度越高，越有利于泄漏气体的扩散；风速越大，扩散达到稳定所需要的时间越短，稳定的CO₂的体积分数越小；大气温度越高，同一高度上稳定的CO₂体积分数越大，越有利于泄漏气体的垂直扩散；地表面粗糙度越大，越有利于垂直湍流波动的形成，当水平扩散减慢时，CO₂达到稳定所需要的时间延长。