CO2地质封存与利用中热-水-力-化学建模的研究进展

CO 2的地质封存与利用涉及热-水-力-化学（THMC）耦合过程之间的复杂相互作用，这会显著影响封存的完整性和效率。为了应对精确模拟这些耦合现象所面临的挑战，本文系统综述了CO 2地质封存中THMC耦合数学建模和数值求解的最新进展。本研究重点探讨了控制方程和本构方程的推导与结构；全耦合、迭代耦合和显式耦合求解方法的分类及性能对比；以及由多场相互作用引起的孔隙度、渗透率动态变化和裂隙演化的建模。此外，本文评估了主要模拟平台（包括TOUGH、CMG-GEM和COMSOL）的功能、应用场景和局限性。通过建立一个整合模型公式和求解器策略的对比框架，本工作阐明了当前方法的优势与不足，并有助于开发稳健、可扩展且以机制为导向的数值模型，以用于地质构造中CO 2行为的长期预测。