提升TOUGH2模拟器：各向异性对CO2-水两相流体运移影响研究

"各向异性对CO2-水两相流体运移的影响――TOUGH 2模拟器功能提升 (2014年)" 本文主要探讨了在地质环境中，非均质各向异性对二氧化碳（CO2）-水两相流体运移的影响，并介绍了如何通过改进TOUGH2模拟器来更准确地模拟这一过程。TOUGH2是一款广泛使用的多相多组分流动和热量传输的数值模拟软件，但在处理各向异性地质体的渗流问题上存在局限性。 作者针对TOUGH2的不足，提出了采用张量形式的渗透率模型，这是一种更全面的方法，能够考虑岩石渗透性的方向性。他们开发了一种新的算法，将各向异性因素耦合到模拟过程中，使得用户可以在输入文件中指定岩体的主渗透方向和单元间的连接方向。这一改进解决了主渗透率方向与坐标轴不一致的问题，同时也能适应具有不同方向各向异性的多个区域。 通过模拟研究，作者发现各向异性介质显著影响了CO2在地下的分布和运移行为。在渗透率主值方向上，CO2的运移距离更远，传播速度更快。这些观察结果验证了所提出的算法的有效性。这种改进不仅提升了TOUGH2的性能，还使其在处理复杂地质结构中的渗流问题时，模拟结果更加接近实际情况，从而提高了对地下CO2储存、泄漏风险评估及环境影响预测的准确性。 关键词：TOUGH2，流体运移，各向异性，数值模拟，渗透率 这项研究对于理解地质储层中的流体行为，尤其是CO2的地下封存和迁移，具有重要的科学价值和实际应用意义。对于地质工程师和地球科学家来说，能够更精确地模拟CO2的行为有助于制定更有效的地质碳捕获和存储策略，减少温室气体排放，对抗全球气候变化。此外，这一研究也为其他类似复杂地质环境的多相流体模拟提供了参考和改进思路。