本文主要研究了断层作为边界条件对碳地质储存流动动力学的影响。在碳地质储存中，断层是内部边界条件的一种，其在地质模型（如 Petrel、Decision space 等）与模拟器（如 CMG-GEM）中的模拟存在差异，即使基于相同的地质模型，不同的断层边界条件实现方式也会导致模拟结果不同。研究聚焦于当二氧化碳到达断层时可能出现的跨断层迁移情况，通过评估压力分布、二氧化碳羽流和审查区域（AOR）大小来分析不同断层边界条件模拟在相同储层模型下产生的结果差异。研究以德克萨斯州南部的一个修改过的储层模型为例，该模型包含两个主要断层，储层尺寸为 51000 英尺 × 51000 英尺 × 2500 英尺，处于中新世地层，有两个注入井，每个注入井在 25 年内注入 100 万吨二氧化碳，且在注入后还有 25 年的后续模拟。研究探讨了在 CMG-GEM 中进行断层模拟的两种选项：传导率乘数（TRANSF）和跨断层压力差（AFPD，即 PTHRESH）。研究发现，传导率乘数（TRANSF）方法相对容易使用，而基于局部泥砂比（SGR）的跨断层压力差（AFPD，即 PTHRESH）方法更接近现实，选择取决于需求和假设，并且研究有初步结果来建立这两种方法之间的联系。此外，还发现储层模拟中与地质模型之间在断层表示方面存在较大差距，断层模型参数的选择会影响模拟结果，压力分布比二氧化碳羽流更敏感。在软件数据传输过程中，一些断层数据可能会损坏或未明确定义，导致断层出现“孔洞”，即使是“小孔洞”也可能导致大的压力下降，就像“茶壶效应”一样，模拟需要另一轮质量控制。
CMG软件应用情况
在本文中，CMG-GEM 软件被用于进行碳地质储存的模拟研究，特别是在断层模拟方面。研究探讨了在 CMG-GEM 中进行断层模拟的两种选项：传导率乘数（TRANSF）和跨断层压力差（AFPD，即 PTHRESH）。通过这两种方法，研究分析了不同断层边界条件模拟在相同储层模型下产生的结果差异，包括对压力分布、二氧化碳羽流和审查区域（AOR）大小的影响。
结论
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储层模拟中与地质模型之间在断层表示方面存在较大差距，若需要在断层中体现非均质性，可采用“分段切割”断层或将更复杂的“分层法”应用于模型。
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断层模型参数的选择会影响模拟结果，其中压力分布比二氧化碳羽流更敏感。
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传导率乘数（TRANSF）方法相对容易使用，而基于局部泥砂比（SGR）的跨断层压力差（AFPD，即 PTHRESH）方法更接近现实，选择取决于需求和假设，且研究有初步结果来建立这两种方法之间的联系。
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在软件数据传输过程中，一些断层数据可能会损坏或未明确定义，导致断层出现“孔洞”，即使是“小孔洞”也可能导致大的压力下降，就像“茶壶效应”一样，因此模拟需要另一轮质量控制。
作者单位
德克萨斯大学奥斯汀分校
AOR的全称是审查区域（Area of Review）
关键要点：
- 核心作用
AOR是CCUS项目风险评估的核心环节，用于界定项目可能影响的物理范围，包括地下封存场地、地表环境及周边基础设施的安全性评估。 - 与监测的关联
在AOR范围内需部署监测系统（如地震监测、地下水检测等），以追踪CO₂封存状态、检测泄漏风险，并验证封存效果是否符合预期。 - 监管要求
根据国际标准（如ISO 27914）和国内规范（如《碳捕集、利用与封存全流工程项目风险评估指南》），AOR的划定是项目审批和合规运营的必要条件。
实际应用示例：
在碳封存环节（如深层盐水层封存），AOR需覆盖注入井周边可能受压力变化或CO₂迁移影响的区域。例如，若封存场地邻近地下水层或地震带，AOR范围需扩展至相关地质单元，并设置更密集的监测点。
如需进一步了解AOR的划定方法或监测技术细节，可参考相关标准文件（如ISO 27914、T/CCS 053-2023
