海底沉积物层内CO2泄漏渗流与水合耦合规律研究

曹峥　雷晓　陈世通　杨福胜　邓建强

摘要：为了探讨CO₂在海底沉积物层内的泄漏渗流与水合耦合规律，将Darcy定律与水合物生成动力学方程通过质量守恒方程耦合，构建了描述海底沉积物层多孔介质中CO₂泄漏渗流与水合物生成相互影响的动态演化数学模型。采用数值模拟方法研究了不同温度下多孔介质体系中CO₂水合物饱和度随时间和空间的变化规律，以及CO₂水合物生成对海底沉积物层渗流特性参数的动态影响。结果表明：在海底沉积物层水合区的泄漏口处，CO₂水合物生成较为迅速，15 a内，由于CO₂水合物的生成、生长和积聚，导致近泄漏口处渗透率减小近2个数量级，由初始值1.0×10O^-12mO2