空气中二氧化碳（CO₂）含量的增加带来了一系列环境问题,如海平面上升,气候恶化,水循环失衡等。为解决温室效应,将CO₂加压至超临界状态注入地层实现圈存封闭。在此过程中,复杂的地层结构和岩石种类可以阻碍CO₂的迁移运动,CO₂缓慢溶解于盐水,或者被封存在细小的孔隙中,或者与特殊的岩石发生化学反应实现长期稳定封存。但在长时间尺度下,大量的CO₂聚集在地层中,仍存在着CO₂沿裂缝或者石油井壁甚至穿越盖层泄漏的风险。本课题针对CO₂地质封存中泄漏流动过程的精细化研究,根据流体流动的几何特征,还原存在低渗透率盖层的多孔地层中的泄露流动特点。（1）对地层多孔介质构建含有低渗透率层物理模型,基于前人岩石取样数据及地质观测结果,结合CO₂的一般储存位置,对所研究地层的结构进行简化处理,通过确定渗透率差异建立起贴近实际的物理模型,基于Fortran对多孔介质内的复杂混合流动进行了高精度数值模拟计算研究,采用伪谱方法求解流函数-涡度方程。（2）基于不同的物理模型,对超临界CO₂地质储存中的泄漏进行分析和评估,确定了CO₂在不同地层和是否考虑注入过程的情况下中可能存在的泄漏流动模式,流动特点和泄漏量和泄漏速度,分析随时间变化泄漏的动态发展过程及所表现出的的典型流动形态。（3）模拟总结地层的参数变化和CO₂本身的特征变化对数值模拟结果的影响,包括不同浮力系数B、盖层无量纲厚度h、盖层与储存层无量纲渗透率之比Π对CO₂在多孔介质地层中泄漏流动速率、泄漏量、泄漏羽流形态变化等的影响。通过高精度数值模拟方法对多孔介质中CO₂的迁移流动模拟,以此揭示真实地层内CO₂地质封存中泄漏过程的流动特征及机理,为建立泄漏速度、泄漏量等的量化模型提供基础,对超临界CO₂的储存安全性及时效性进行评估,为CO₂地质封存的实际应用提供参考价值。