人类对化石燃料的燃烧使用造成二氧化碳大量排放,全球变暖并造成许多生态灾难,如何处理排放的大量二氧化碳刻不容缓。为了满足经济社会可持续发展,必须采取有效措施实现二氧化碳的大规模减排。目前,二氧化碳捕集与地质封存技术（CCS）已成为重要的二氧化碳减排技术之一。CO2在砂岩储层中的地质封存长达数百年至上千年,一旦发生泄漏,会对地表生物、建筑及人类生命财产造成威胁。在二氧化碳注入地下驱油过程中,二氧化碳占用的空间就是可动油被驱替完后的剩余空间。在渗透率较高的储层,二氧化碳驱油效果十分明显,可以大大提高采收率。注入的CO2以超临界状态存在,黏度低、密度大、流动性好,有利于在低渗地层中封存。低渗砂岩储层对CO2封存性能好,但封存规模小。因此开展低渗砂岩储层中CO2驱油并评价封存、运移及泄漏风险是十分必要的。本文选取鄂尔多斯盆地靖边乔家洼地区延长组低渗砂岩储层为研究对象。通过建模方法的优选与对比,在前期研究基础上,根据沉积相控制的地层数据,对该地区主要储、盖层进行了三维地质建模,借助油藏数值模拟方法研究二氧化碳地质封存中的运移特征并模拟最终的状态,并探讨了地层岩石物性和粒度分布对二氧化碳地质封存及运移的影响。研究发现,CO2在储层中呈典型的羽状流运移,可分为水平和垂直两个方向。同一纵向位置处,越远离井筒位置CO2饱和度越小,且主要集中于封存体顶部井筒周围,底部侧向运移距离不大,顶部侧向运移范围相对较大。受浮力作用影响,CO2逐渐向上运移,最终向顶部聚集。注入初期CO2饱和度增长很快,但后期逐渐平缓并趋于平稳。停注后,在没有外力的作用下CO2羽状流的水平向运移主要靠CO2浓度差引起的扩散作用向前推进,移动速度缓慢。影响储层中CO2地质封存中运移特征的因素有很多,如地层厚度、孔隙度、渗透率、压力、矿化度等。其中CO2运移的主动力来源于CO2溶于地层水之后与原地层水间的密度差,而运移路径主要受岩石物性分布影响。地层中的CO2含量与孔隙度、渗透率存在较高的相关性,在注入基本停止后,束缚封存机理与溶解封存机理仍在起作用;而渗透率对于各个参数的影响主要体现在初期,主要影响注入效率,并能提高储层中被束缚的二氧化碳量及其溶解量。