基于本质捕集物理参数化方法的CO2封存模拟：FluidFlower基准研究
流体动力学
2023-01-20 v1
摘要
本文开发了一个高效的组分框架，用于模拟咸水层中CO2封存在全周期注入、运移及注入后过程中的行为。所提出的统一框架准确捕捉了在不同时间尺度上起作用的关键捕集机制，包括构造捕集、溶解捕集和残余捕集。特别地，提出了一种参数化方法以高效描述相关物理过程。通过将重力诱导对流输运的动力学与文献报道结果比较，验证了该框架。结果显示，对于下降指状体的特征及相关的溶解速率均具有良好一致性。随后将所开发的模拟器应用于FluidFlower基准模型研究。具有非均质地质层的实验装置被离散为二维计算域并进行数值模拟。研究了滞后效应及CO2在液相中的扩散对CO2羽流运移与捕集的影响。在该基准模型中，滞后效应的引入不影响羽流运移，而扩散在促进对流混合方面起重要作用。本工作提出了一种有前景的方法，用于预测CO2羽流运移并评估长期CO2封存中不同机制的捕集量。
引用
@article{arxiv.2301.08004,
title = {Simulation of CO2 Storage using a Parameterization Method for Essential Trapping Physics: FluidFlower Benchmark Study},
author = {Yuhang Wang and Ziliang Zhang and Cornelis Vuik and Hadi Hajibeygi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.08004},
year = {2023}
}