为了研究煤层注入 CO2 后，多元气体、水以及煤岩间物理化学作用对于注 CO2 提高煤 层气采收率 (CO2 -ECBM) 工程的影响，基于二元气体竞争吸附、渗流扩散、气体溶解以及矿物溶 解沉淀动力学特征，建立 CO2 -ECBM 的热−流−固−化耦合模型；使用 CMG-GEM 进行数值模拟 研究，分析不同耦合方式下，注入策略以及地下水环境对气体吸附量、渗透率和无机矿物组分溶 解沉淀的影响。结果表明：热−流−固−化耦合模型更为准确描述了气体在深部煤层中的运移行 为；CO2 注入后发生竞争吸附，注入井周围渗透率迅速降低，未被影响区域略微增加；在压力作 用下，CO2 溶解在水中，地下水酸性增强，不同地下水环境下无机矿物溶解沉淀行为不同，尤其 是碳酸盐矿物，如白云石，由于 Mg 2+存在抑制溶解，可能造成孔道堵塞降低驱替效率。
关键词：CO2 -ECBM；热−流−固−化耦合模型；渗透率；矿物溶解沉淀；CO2 封存
496. 深部煤层封存CO2过程热−流−固−化相互作用机制数值模拟研究