地下热-水动力-力学耦合过程数值模拟：以CO2地质储存为例

• 作者: 李佳琦 王福刚 石岩 许天福 金光荣 雷宏武
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 热-水动力-力学耦合过程 Biot固结理论 CO2地质储存 数值模拟
• 年，卷（期）: 2014,（8）
• 所属期刊栏目: 数值分析
• 页码范围: 2415-2425
• 页数: 11页
• 分类号: O351
• 语种: 中文

摘要

在地下流动系统问题的研究中，热-水动力-力学（THM）耦合过程是研究的热点问题。在地下多相非等温数值模拟软件TOUGH2的框架内，基于Biot固结理论和摩尔-库仑破坏判定准则，建立了THM耦合模型；采用积分有限差和有限元联合的空间离散方法，开发了THM模拟器TOUGH2Biot。该模拟器中热和水动力过程是全耦合，力学过程是部分耦合。通过与解析解的对比，验证了其正确性。基于鄂尔多斯盆地CCS示范工程，采用TOUGH2Biot研究了CO2注入地层后的THM响应。结果显示CO2的注入引起流体压力急剧增加，地层有效应力减小，地表隆起，隆起大小在几十个厘米，同时孔渗增加，利于CO2注入引起的压力上升向外消散。CO2注入最有可能导致剪切破坏的位置位于最大速率注入点上部盖层，其次为靠近地表的位置。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王福刚	吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室	47	345	9.0	17.0
2	许天福	吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室	47	282	8.0	15.0
3	李佳琦	吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室	13	51	4.0	6.0
4	金光荣	吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室	8	40	4.0	6.0
5	石岩	吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室	17	99	7.0	9.0
6	雷宏武	吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室	6	45	4.0	6.0