[发明专利]二氧化碳地质封存场地盖层完整性指标不确定性估计方法

权利要求书

1.二氧化碳地质封存场地盖层完整性指标不确定性估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据盖层构造特点，对无断层和有断层盖层分别确定完整性影响指标；

步骤2、在包含步骤1中盖层完整性影响指标的数值模型中，由差应力的大小，确定差应力所满足的破坏条件和破坏模式，并计算在该破坏模式下的孔隙压力；

步骤3、在步骤2中建立的数值模型中，对步骤1中盖层完整性影响指标做5水平的龙卷风分析，计算盖层中的库伦破坏应力，将其中影响因素为0的因子删除，获得一次剔除指标；

步骤4、对步骤3获得的一次剔除指标进行3水平全因子实验，利用响应面分析法提取二次多项式回归方程；

步骤5、根据步骤4中确定的二次多项式回归方程的线性系数和二次项系数的敏感度，将表征一次剔除指标敏感度的线性系数及表征指标交互作用敏感度的二次项系数按照预定方式分别分为极显著、非常显著、显著和不显著四等，在二次多项式回归方程中剔除判定为不显著的一次剔除指标及指标交互作用得到优化后的二次多项式回归方程，在一次剔除指标中剔除判定为不显著的一次剔除指标得到优化后的二次剔除指标，获得二次剔除指标变化趋势对库伦破坏应力的影响，以及二次剔除指标的最优化分布设计，获得该场地最优二氧化碳地质封存条件。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳地质封存场地盖层完整性指标不确定性估计方法，其特征在于，所述的步骤1包括以下步骤：

步骤1.1、对于无断层盖层，完整性影响指标包括:盖层埋藏深度、盖层渗透率、盖层孔隙度、地应力场、盖层杨氏模量、盖层泊松比、盖层内摩擦角、盖层密度和盖层剪胀角；

步骤1.2、对于存在断层的盖层，完整性影响指标包括:断层埋深、断层倾角、断层摩擦系数、断层内摩擦角、断层杨氏模量、断层泊松比、断层渗透率、断层孔隙度、断层密度、断层剪胀角、地应力场，还包括盖层渗透率、盖层孔隙度、盖层杨氏模量、盖层泊松比、盖层内摩擦角、盖层密度、盖层剪胀角和储层渗透率、储层孔隙度、储层杨氏模量、储层泊松比、储层内摩擦角、储层密度、储层剪胀角。

3.根据权利要求1所述的二氧化碳地质封存场地盖层完整性指标不确定性估计方法，其特征在于，所述的步骤2包括以下步骤：

步骤2.1、以步骤1中盖层完整性影响指标，针对有断层和无断层不同地层条件，利用数值模拟软件，考虑目标地层埋深和储层、盖层位置，在流体注入情况下考虑地层弹塑性，建立目标地层包含步骤1中盖层完整性影响指标实测数据的数值模型；

步骤2.2、在步骤2.1中建立的数值模型中，利用摩尔—库伦破坏准则，以库伦破坏应力CFS的大小为检验盖层破坏程度的标准，即：

CFS＝τ+μ(σ-P_f)

式中，τ，σ，μ，P_f分别为剪应力，正应力，摩擦系数，孔隙压力，另外，在步骤2.1中建立的数值模型中计算盖层的最大主应力σ₁，最小主应力σ₃和剪应力τ，由差应力σ₁-σ₃的大小，确定差应力所满足的破坏条件和破坏模式，并计算在该破坏模式下的孔隙压力。

4.根据权利要求3所述的二氧化碳地质封存场地盖层完整性指标不确定性估计方法，其特征在于，所述的步骤3包括以下步骤：

步骤3.1、以步骤2.2得到的孔隙压力作为注入压力的上限，对于步骤1中盖层完整性影响指标，指标的个数为N，分别取指标实测数据的60％，80％，100％，120％，140％，建立N组指标的5水平模型；

步骤3.2、将步骤3.1建立的N组指标的5水平模型分别导入步骤2.1中建立的数值模型，计算各自的盖层库伦破坏应力；

步骤3.3、对此N组指标的5水平模型的盖层库伦破坏应力做龙卷风分析，删除其中敏感度为0的指标，获得一次剔除指标N1个，进入步骤4。