二氧化碳封存于地下盐水层中可减少空气中二氧化碳含量,减缓全球变暖速度。盐水层分布广泛且可储量大,极具发展前景。研究二氧化碳在盐水层中的封存特性,可指导注入过程,并为盐水层的选取评估和相关经济评价提供可靠的地质模型和依据。本文以深部和浅部盐水层为研究对象,在广泛查阅资料、收集数据基础上,合理取值,建立模型,应用油藏数值模拟技术,结合试验设计分析方法,查明了二氧化碳在盐水层中的运移分布特征、存储量与注入能力以及封存机理类型与程度,探讨了储层物性和注入速度对二氧化碳存储量和注入能力的影响,并分析了注入井类型、水平井位置与长度、直井射孔层位和产水等优化注入方案。研究表明,二氧化碳在盐水层中主要向上运移,分布形态与储层非均质性有关。二氧化碳存储量在深部盐水层中更高,而注入能力在浅部盐水层中更高。二氧化碳在盐水层中以游离态为主,其次是束缚态、溶解态和离子态,矿化态含量极低。主要封存方式是剩余气体饱和度封存和溶解封存。储层非均质性对二氧化碳储量和注入能力的影响程度很小。相对而言,平均横向渗透率对二氧化碳存储量和注入能力的影响最大。二氧化碳存储量大致与平均横向渗透率和纵横向渗透率比值成正比,与渗透率变异系数成反比。二氧化碳注入能力则相反。相关地质与工程因素中,地层破裂压力梯度对二氧化碳存储量影响最大,而最大注入速度对二氧化碳注入能力影响最大。储层深度对二氧化碳封存影响程度一般,显示浅部盐水层存在碳封存可行性。增加储层厚度、孔隙度和最大注入速度可提高二氧化碳存储量和注入能力。水平井比直井利于二氧化碳封存,可提高二氧化碳存储量1%左右。水平井位于储层上部时,二氧化碳存储量可增加达10%。根据二氧化碳存储量和注入效率,确定模型中水平井最优长度为280米。直井射孔层段越多,越靠近储层上部,二氧化碳存储量越大。产水可大幅度提高二氧化碳存储量,且有助于二氧化碳溶解。