用于CO2封存快速灵活模拟的多分辨率耦合垂直平衡模型
计算物理
2017-10-25 v1
摘要
CO2捕集与封存是缓解气候变化的重要技术。设计安全、长期封存的高效策略需要能够高效模拟在差异巨大的时间和空间尺度上发生的过程。描述CO2封存的物理定律与油气开采相同，但特征空间和时间尺度截然不同。油藏很少延伸超过数十公里，运营周期数十年。注入的CO2需要安全封存数百年至数千年，期间可能迁移数百或数千公里。由于涉及巨大尺度，常规3D油藏模拟很快变得计算不可行。注入CO2与原有卤水之间的大密度差意味着垂直分异将相对快速地发生，而假设垂直平衡（VE）的深度积分模型通常代表模拟大规模含水层系统中CO2长期迁移的更好策略。VE模型主要被公式化为相对简单的岩层，且未以统一方式耦合到3D模拟。特别是，已知的VE模拟尚未应用于存在许多流动单元介于不透水层之间的真实地质模型。本文中，我们将VE模型的概念（用久经考验的油藏模拟技术公式化）推广到具有多层和区域的复杂含水层系统。我们还通过各层之间直接溢出和扩散泄漏引入多层VE模型的新公式。然后，这种新的分层3D模型耦合到最先进的3D黑油类型模型。
引用
@article{arxiv.1710.08735,
title = {Multiresolution Coupled Vertical Equilibrium Model for Fast Flexible Simulation of CO$_2$ Storage},
author = {Olav Møyner and Halvor Møll Nilsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.08735},
year = {2017}
}