CO₂地质埋存是一项有效缓解全球温室效应的技术,而封存系统的完整性是确保该项技术成功的关键。二氧化碳封存系统的完整性可以分为井筒完整性,盖层完整性,且认为井筒完整性问题是引发CO₂泄漏的最危险环节。因此,本论文通过理论分析以及二氧化碳腐蚀水泥样本室内实验,定量地研究了CO₂封存过程中,不同的腐蚀因素对水泥环腐蚀的影响。得出CO₂腐蚀主要导致水泥环中的Ca（OH）2、C-S-H、AFt等碱性的矿物溶解,CaCO₃矿物沉淀。且腐蚀实验温度、CO₂分压及腐蚀时间分别从60℃⁹0℃、0.5MPa³MPa、30d¹20d增加时,水泥环渗透率增加倍数、强度损失率、腐蚀率都明显增加,这表明随着CO₂腐蚀温度、二氧化碳分压、腐蚀时间的增加水泥环的腐蚀强度增加。同时,也设计了岩盐作为盖层时,CO₂腐蚀对井筒组合体完整性变化的室内实验。得出当岩盐作为盖层时,腐蚀后组合体样本的毛细管渗透率从起始渗透率在10^-1510^-13m²之间下降到10^-1810^-22m²之间,这表明岩盐作为盖层时,CO₂腐蚀产物会封堵CO₂泄漏通道,使封存井筒产生自愈合,从而降低了CO₂泄漏的风险。此外,本论文也论述了多场耦合数值模拟原理及方法,并进行了CO₂封存的多场耦合数值模拟研究,得到了与CO₂腐蚀实验相近的井筒完整性变化规律,形成与腐蚀试验的对比研究,且有力地弥补了室内实验小时间尺度的弊端。最后,本论文通过引入模糊综合评价和层次分析的方法对二氧化碳封存系统的泄漏风险进行系统评价,从而形成从理论分析、室内实验、数值模拟结合系统泄漏风险评价的二氧化碳封存泄漏风险评价体系。