CO2封存过程中"适应性"地质建模方法及案例

CO2封存地质建模是CO2 捕集、利用与封存(CCUS)全链条示范工程的重要纽带,对于开展"双碳"目标下CCUS示范工程具有重要意义.针对CO2封存地质建模的特殊性,分析了挪威Sleipner咸水层和阿尔及利亚In-Salah CO2地质封存案例,得到以下结论:1)明确了 CO2地质封存建模在时空尺度和安全性方面与常规油气藏勘探开发地质建模的区别.CO2地质封存建模空间尺度可以从区块到盆地,时间尺度从十年到数千年;安全性建模的描述除了常规建模中描述的储层特征、断裂发育等构造特征之外,还须考虑盖层封闭性、储盖组合、地应力分布特征及井筒泄漏等,涉及地质工程等多学科交叉融合.2)形成了 CO2 地质封存"适应性"建模流程,即明确建模目的,基于目的建立多个反映CO2地质封存特征的"适应性"模型用于数值模拟和方案编制;如果工程方案无法满足CO2地质封存要求,则应保留数据和模型,并基于其他目的重复建立"适应性"模型.3)以Sleipner案例为代表的常规咸水层封存应使用资源模型和决策模型来建立"适应性"模型,资源模型适应于大井距、长历史和全油田体积,而决策模型适应于小尺度、短周期和局部流体模型;In-Salah案例代表的是断裂发育的封存项目,必须基于目的和阶段建立不同的"适应性"模型,早期注入阶段以构造断层模型和地应力模型为主,中长期注入阶段以储盖层模型和裂缝模型为主.该研究成果为今后CO2地质封存示范工程中的地质建模提供思路和参考.