CAJ | 학술논문

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1.0×10-12 m2减小到6.5×10-14 m2,有效孔隙度由初始值0.3减小到0.209 5,降幅达30％,形成了超低渗透的CO2水合物盖层；海底沉积物层水合区的温度越低,CO2水合物的饱和度越低,使得更多的游离CO2渗流泄漏入远场,当沉积物层温度为281 K左右时,远场处受泄漏影响最小,CO2的饱和度也最低.
위료탐토CO2재해저침적물층내적설루삼류여수합우합규률,장Darcy정률여수합물생성동역학방정통과질량수항방정우합,구건료묘술해저침적물층다공개질중CO2설루삼류여수합물생성상호영향적동태연화수학모형.채용수치모의방법연구료불동온도하다공개질체계중CO2수합물포화도수시간화공간적변화규률,이급CO2수합물생성대해저침적물층삼류특성삼수적동태영향.결과표명:재해저침적물층수합구적설루구처,CO2수합물생성교위신속,15 a내,유우CO2수합물적생성、생장화적취,도치근설루구처삼투솔감소근2개수량급,유초시치1.0×10-12 m2감소도6.5×10-14 m2,유효공극도유초시치0.3감소도0.209 5,강폭체30％,형성료초저삼투적CO2수합물개층；해저침적물층수합구적온도월저,CO2수합물적포화도월저,사득경다적유리CO2삼류설루입원장,당침적물층온도위281 K좌우시,원장처수설루영향최소,CO2적포화도야최저.