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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任务书
任务书
一、研究背景
生态环境保护是当今全球共同面临的重大挑战之一，二氧化碳（CO2）作为一种主要的温室气体在气候变化中扮演着重要的角色。为了减缓气候变化，CO2的减排和利用已经成为各国政府和科学家所关注的问题。CO2地质封存技术作为一种减缓CO2排放的重要措施，已经在全球范围内得到广泛的研究和应用。CO2地质封存技术是将CO2气体通过管道输送至地下深层石层，以便永久存储，从而减缓大气中CO2的浓度，达到减缓气候变化的目的。
目前，CO2地质封存技术在实际应用过程中仍存在着一些问题，如CO2的渗流问题、CO2岩石相互作用的问题等。其中，CO2的渗流问题是CO2地质封存技术面临的主要瓶颈之一。CO2的渗流涉及CO2和固相岩石的相互作用，对CO2地质封存技术的存储效果、安全性、可持续性等方面都有着重要的影响。
因此，本课题研究CO2地质封存气--液--固相界面特性及其对渗流的影响，将对CO2地质封存技术的理论和实践应用都具有重要意义。
二、研究内容
本研究将围绕CO2地质封存气--液--固相界面特性及其对渗流的影响展开研究，主要包括以下三个方面的内容：
1.CO2地质封存气--液--固相界面特性研究：研究CO2在地层岩石中的物理化学特性，包括CO2与固相岩石的相互作用、CO2在岩石孔隙中的分布、CO2的溶解度等。通过实验研究和数值模拟，揭示CO2在地下岩石储存中的物理化学过程。
2.CO2地质封存渗流机理研究：分析CO2在地下岩石中的运移机理，包括CO2的输送途径、CO2的渗流规律、CO2对储存层岩石的渗透性影响等。通过室内小尺度模拟实验和大尺度现场试验，深入了解CO2的渗流规律和机理。
3.CO2地质封存工程实践研究：以现场CO2地质封存实践为基础，利用实践过程中获得的数据和样品，系统研究CO2地质封存过程中的实际运行和风险管理，根据实践总结CO2地质封存技术的优化方案和应对策略，提高CO2地质封存技术的实用性和安全性。
三、研究方法
本研究将采用以下方法开展：
1.研究手段：采用实验研究和数值模拟相结合的方法，开展CO2地质封存气--液--固相界面特性及其对渗流的影响研究。通过实验室手段，研究CO2在不同条件下的物理化学特性和运移规律；通过数值模拟，揭示CO2在地下储存层的运移规律和渗流机理。
2.实验手段：室内实验：采用岩心注入、压汞、恒定压差和恒定流量等方法，研究CO2在固相岩石中的分布、突破压力和渗透特性等；现场实验：通过在CO2地质封存实践中进行取样和监测，深入了解CO2在地下储存层中的实际分布情况和运移规律。
3.数据处理和分析：筛选和分析实验数据和现场数据，揭示CO2地质封存中的物理化学特性、运移规律和渗透机理，总结CO2地质封存技术的优化方案和风险管理策略。
四、研究意义
通过CO2地质封存气--液--固相界面特性及其对渗流的影响研究，可以深入了解CO2地质封存中的物理化学特性、运移规律和渗透机理，总结优化方案和应对策略，提高CO2地质封存技术的实用性和安全性。
具体意义如下：
1.为CO2地质封存技术的安全可靠应用提供理论指导和技术支撑。
2.为CO2地质封存过程中的风险管理提供依据和方法支持。
3.推动CO2储存领域的技术创新和发展。
五、研究计划
本研究周期为3年，主要任务及时间安排如下：
第一年：
1.CO2地质封存气--液--固相界面特性实验研究（6个月）；
2.CO2地质封存渗流机理数值模拟与分析（6个月）。
第二年：
1.CO2地质封存实地取样和监测（12个月）；
2.现场实验研究和数据分析（6个月）。
第三年：
1.CO2地质封存优化方案和应对策略研究（12个月）；
2.CO2地质封存技术总结和成果推广（6个月）。
提交时间：20xx年xx月xx日