工业化以来大量温室气体尤其是二氧化碳的排放造成了全球性的气候环境变化,国际社会广泛呼吁二氧化碳减排并为此制定了相关政策。我国作为全球第一的碳排放大国,发展二氧化碳减排技术刻不容缓。二氧化碳捕集与封存技术是国际公认的有效减排措施之一,其中咸水层由于其分布广泛、封存量巨大而广受关注。国外研究以海相咸水层为主,陆相咸水层研究较少,而我国地理特色表现为陆相沉积盆地中的咸水层封存潜力较大。因此结合我国地理特色开展陆相咸水层条件下的二氧化碳封存的相关研究具有重大意义。毛细管封存是研究陆相咸水层二氧化碳地质封存中的重要机理,孔隙中毛细管力的大小和方向受到气-水界面张力的直接影响。本文针对毛细管封存机理,以长期安全封存为研究目的,搭建了一套模拟实际封存条件的轴对称滴形分析-悬滴法测量CO2-盐水体系界面张力的实验系统。实验设计工况对应于1000-2000m的实际地层深度,温度范围为300-353K,压力范围3-12MPa,考虑到实际地层水的盐度差异,设计了0～117g/L范围内的6种实验盐度,实验共得到1254个数据点。本文研究表明,实验工况内界面张力最低值在23mN/m左右,不会出现骤降到0值的情况,这论证了封存的可行性。通过分析温度、压力和盐度对于界面张力的影响,得出界面张力是随着压力的升高而降低,随着温度和盐度的升高而升高的结论。随着压力升高到一定程度,界面张力会达到一个类平稳状态。给定温度下,纯水及不同浓度盐水和二氧化碳体系在相同压力下达到类平稳,不同温度下达到类平稳状态对应的压力也不同。类平稳状态对应的界面张力值与压力无关,随着温度和盐度的升高而略微有所增加。本文研究还表明,同温压条件下CO2-盐水界面张力相对于CO2-纯水界面张力的增量和盐水的摩尔浓度呈线性关系。同时本文还研究了密度差和界面张力值之间的变化关系,认为：存在一个密度差阈值,当密度差高于该阈值时,微小的密度差变化都会引起界面张力的大幅度变化,而小于该阈值时,界面张力的变化量相对平稳。基于Parachor物理模型的变形以及本文所得到的相关结论,建立了用于描述界面张力与温度、压力、密度差和盐水摩尔浓度的经验公式。该经验公式建立在Parachor物理模型之上,具有一定的物理意义,在温度、压力以及盐度给定的情况下,可以应用该经验公式计算出相应的CO2-盐水界面张力。