二氧化碳地质封存与增产油/气/热利用技术中关键热质传递问题研究进展

碳捕获、利用和储存技术（carboncapture、利用和储存、CCUS）是指将CO2与能源利用、工业生产或大气分离，然后经过净化后运输到可用或储存地点，从而实现CO2与大气的长期分离的技术。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）在最近的一份报告中指出，CCUS技术是一种用于碳减排和碳中和的“foundation”技术。在达峰碳中和“双碳”目标的背景下，CCUS技术被认为是实现中国碳中和目标的关键技术之一。本文综述了近年来国际、国内主要研究团队和作者研究团队公司对CO2致密油/页岩气/深部地热开采地质封存和增产过程中关键传热传质问题的研究。通过理论分析，采用分子动力学、lattice Boltzmann和计算流体力学等模拟方法，通过超临界压力流体对流换热实验等实验手段，进行微孔尺度可视化实验、岩心尺度核磁共振实验，从不同尺度阐述了储层条件下超临界流体在微纳多孔隙结构中的多相、多组分流动和传热传质机理，分析了矿物反应、降压沉淀、流体变物性和尺度效应对地质封存、驱油、驱油的影响规律，CO2的天然气置换和热回收，为CO2地质封存和利用的应用提供理论和技术支持。