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本文从二氧化碳地质储存、CO2-EOR以及酸性气体回注出发，建立了CO2-H2S-CH4-水溶液体系的热力学模型。建模工作包括两个方面:(1)首先通过气体状态方程和Pizter电解质理论建立了H2O-CO2-NaCl-CaCO3-CaSO4体系在温度为25℃-250℃，压力从1-1000巴条件下水-气-盐（石盐、方解石、石膏及硬石膏）热力学平衡模型，模型能够准确计算气体、矿物溶解度、pH值以及离解各离子在溶液中的含量;(2)通过对立方模型Soreide-Whiton模型进行修正建立了CO2-H2S-CH4-NaCl溶液体系的气液平衡模型，模型一方面能够精确计算单一组分CO2、CH4在温度15℃-200℃、压力在1-1000巴及NaCl质量摩尔浓度为0-6 mole/KgW条件下溶液中的溶解度，及H2S在在温度15℃-200℃、压力1-200巴及NaCl质量摩尔浓度为0-6 mole/KgW条件下溶液中的溶解度，另一方面对于混合气体溶解度计算结果能够与现有的实验数据较好地吻合。完成了多个建模组利用不同的方法和模拟器针对单一场地的CO2注入进行CO2储存的数值模拟的国际合作项目Sim-SEQ项目的前期模拟工作，对各种可能的场地参数取值进行了敏感性分析，进一步地，通过观测数据对前期模型进行了优化，使得模型能够与观测数据能够较好地匹配。最后，将本文所建立的CO2-CH4-NaCl溶液体系的热力学模型耦合到模拟器MoReS中，使得模拟器能够模拟CH4在含水层中饱和的情形，通过模拟分析了CH4对模拟结果的影响，模拟结果与观测井所配备的U-tube所观测到的气体样品组成随时间的变化进行了对比分析，模拟结果能够很好地解释观测结果，二者能够很好地吻合。