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CO2地质封存气--液--固相界面特性及其对渗流的影响研究的开题报告
一、选题背景
随着工业、交通、家庭等领域的发展，CO2排放量逐年增加，严重加剧了全球气候变化。地质封存技术被视为一种有效应对气候变化强效温室气体CO2排放的手段。地质封存是将CO2气体通过管道输送至地下深层储层中进行封存，实现长期储存，有效避免其进入大气系统。然而，CO2地质封存技术仍然存在一些难以解决的问题，比如CO2在地下深层储层中的分布和运移过程、CO2与储层岩石之间的相互作用等。因此，深入研究CO2地质封存气-液-固相界面特性及其对渗流的影响具有十分重要的理论和应用价值。
二、选题意义
（1）CO2地质封存技术是应对气候变化的重要手段之一，研究CO2在地下深层储层中的分布和运移过程等问题对于推广该技术和提高其应用效率至关重要。
（2）CO2地质封存气-液-固相界面是CO2存在于地下深层储层中的关键界面，研究其特性对深入了解CO2的地下储存机理和优化封存设计具有重要意义。
（3）CO2与储层沥青、孔隙水和微生物等物质之间的相互作用复杂，涉及流体力学、地质学等多学科，研究具有跨学科的意义。
三、研究内容
（1）CO2地质封存气-液-固相界面特性分析：分析CO2、储层沥青和孔隙水之间的相互作用，探究它们在CO2地质封存过程中的分布特征和相互作用机制，建立气-液-固相界面的动力学模型。
（2）渗透流影响分析：分析CO2地质封存系统的渗透流特性，通过数值模拟方法研究CO2在地下深层储层中的运移规律和流体动力学特性，探究渗透流对气-液-固相界面的影响。
（3）模拟实验研究：构建CO2地质封存实验室模型，开展模拟实验研究，通过对比实验数据和数值模型模拟结果，验证模型的准确性和可靠性。
四、预期成果
（1）构建CO2、储层沥青和孔隙水之间的相互作用动力学模型，分析气-液-固相界面特性，深入了解CO2地质封存过程中的物质分布和相互作用机制。
（2）通过数值模拟方法研究CO2在地下深层储层中的运移规律和流体动力学特性，探究渗透流对气-液-固相界面的影响。
（3）开展模拟实验研究，验证模型的准确性和可靠性，为CO2地质封存的优化设计提供理论和实验依据。
五、计划进度
（1）前期准备（2个月）：查阅相关文献、梳理研究思路、确定实验模型和数值模拟方法。
（2）动力学模型建立（6个月）：分析CO2、储层沥青和孔隙水之间的相互作用，建立气-液-固相界面的动力学模型。
（3）渗透流影响分析（6个月）：通过数值模拟方法研究CO2在地下深层储层中的运移规律和流体动力学特性，探究渗透流对气-液-固相界面的影响。
（4）模拟实验研究（4个月）：构建CO2地质封存实验室模型，开展模拟实验研究，验证模型的准确性和可靠性。
（5）论文写作（4个月）：总结研究成果，撰写论文。
六、参考文献
1.衣建全，王梅，李金花.气、液、固三相界面特性及其在CO2地质封存中的研究进展[J].岩石力学与工程学报，2016，35（S2）：3888-3894.
2.谭庆伟，代建平，李伟等.CO2地质封存过程中相互作用机制研究进展[J].地质科技情报，2015，34（5）：146-152.
3.González-Nicolás,A.,Maroto-Valer,M.M.GeochemicalmodellingofCO2-brine-rockinteractionsforcarbonate-richformationsduringCO2storageindeepsalineaquifers.AppliedGeochemistry,2010,25(12):1937-1948.