年度 研究内容 预期目标 ①完成3MW中试基地的初步建设和①完成所有实验台架的搭建；完善模50kWth燃烧综合试验装置的热态调拟研究模型，并获取实验与计算数试；煤粉MILD燃烧反应动力学实验；据；获得煤粉MILD燃烧反应机理；多种碳基燃料的燃烧机理研究；矿物低成本载氧体的批量制备技术等； 质成灰与痕量元素释放实验研究；载②提供西部油藏CO2埋存潜力评价报氧体颗粒批量制备的研究等； 告；天然气藏、煤层气藏、咸水层CO2②西部油藏CO2埋存潜力评价；天然埋存评价指标体系及筛选标准等。 气藏、煤层气藏、咸水层中CO2埋存③完成样品分析鉴定工作、查明盆地机理研究；确定天然气藏、煤层气藏、中浅层CO2埋存地质体特征、获取咸水层中CO2埋存的评价指标等； 层中CO2埋存的地质体筛选标准。 CO2充注对目标储层、盖层岩石力学考虑地下水动力学、热力学，以及地4． 确定天然气藏、煤层气藏、咸水性质关键参数影响的规律、建立综合盆地中球化学等方面对地层流体流动影响第 ③目的层段岩性描述与鉴定；浅层砂岩类储层沉积相研究、储层—下CO2埋存及CO2-EOR的流动模型 二 盖层系统有效应力场的变化研究、岩等； 石与CO2－水之间的反应实验、建立④形成各类孔隙介质中CO2/地层油流动模型和解法分析等。 ④中高渗孔隙介质中CO2/地层油体体系相态特征的表征方法；建立复杂渗流基础数学模型求解方法； 系相态实验及初步规律、储层岩石的⑤确定影响非均质油藏CO2驱波及效年 岩石力学性质分析、改善原油性能的率的主控因素；确定CO2与原油反应添加剂筛选、复杂渗流基础数学模型物对储层渗透率的影响机理与规律；数值求解方法与数值模拟器研究等； 建立CO2-水两相流LBM模型等。 ⑤完善CO2对储层物性影响规律及⑥1、适合含CO2天然气的CO2提纯描述方法、非均质油藏CO2驱过程中技术方法；明确CO2超临界注入相态突进机理及影响因素研究、反映界面控制规律；确定CO2混相驱开发效果润湿特性的格子Boltzmann模型研究等； ⑥CO2捕集技术应用评价；CO2管道输送工艺计算方法优选评价；开展CO2混相驱开发效果评价；CO2混相驱扩大试验方案及先导试验调整方案；井筒完整性对策研究等； 评价参数；形成井筒完整性对策等； 发表论文10-20篇，申请专利5-7项。
年度 研究内容 预期目标 ①多种烟气循环方式下以煤为主的①各操作参数对以煤为主的碳基燃碳基燃料的燃烧特性和非主量组分料的燃烧特性和非主量组分赋存、迁赋存、迁移和转化机理研究，燃料种移和转化机理；建立适用于燃烧设备类、载氧体种类等相关的连续性测试放大的相似准则等； 工作等； ②天然气藏、煤层气藏、咸水层中②天然气藏、煤层气藏CO2埋存潜力的计算方法；天然气藏、煤层气藏、CO2-岩石传质、溶解、扩散、渗流的咸水层中CO2埋存的地质体筛选标准力学分析；天然气藏、煤层气藏CO2等。 埋存潜力的计算方法；天然气藏、煤③初步确定中浅层咸水层流体性质层气藏、咸水层中CO2埋存的地质体与分布特征、给出目标区安安全稳定筛选标准等。 ③建立典型失效模式的工程地质力性价的工程地质力学评价方法等。 ④建立改善CO2/地层油体系混相条第 学模型、CO2在咸水层长期埋存的监件的新方法；数值模拟器应用。 测方法与技术研究、模拟在短周期时⑤建立CO2-原油多相多组分LBM模 三 间尺度CO2在咸水层中的迁移、富积型；建立CO2驱油藏基质与裂缝的耦状态等。 ④低渗透孔隙介质中CO2/地层油体合渗流模型；确定CO2与油层岩石矿物反应生成物对储层物性的影响机系相态实验及规律总结、混相压力与理与规律等。 地应力匹配关系研究、添加剂改善混⑥形成CO2超临界注入方法；、推荐年 相压力效果研究、数值模拟器调试与适合CO2驱采出气的分离注入技术方算例应用 ⑤考虑CO2-原油相互作用的LBM多法；确定CO2驱提高采收率关键因素； 制订注采井筒规范；形成2种井筒腐相多组分模型研究、CO2驱对储层物蚀监测方法；研发分层注气和高效举性影响的深化研究、CO2在裂缝性低升配套工具等。 渗透油藏驱油过程中的窜流特性研究等。 ⑥高含CO2天然气CO2分离提纯技术方法与应用方法研究；CO2超临界注入增压工艺研究；跟踪矿场试验；CO2驱提高采收率关键因素分析；井筒安全措施及规范研究；腐蚀监测技术研究；采油井高效举升工具研究。 发表论文10-20篇，申请专利3-5项。
年度 研究内容 ①多种烟气循环方式下各操作参数对多种碳基燃料的燃烧特性和非主预期目标 ①获得O2/CO2燃烧的优化运行参数和多污染物联合脱除的方法；以煤为量组分赋存、迁移和转化机理研究；燃料的化学链燃烧反应器模型的建多种烟气循环方式进行数值模拟；包立等； 含气固两相流动、传热的以煤为燃料②提交大型天然气藏、煤层气藏、咸的化学链燃烧过程数学模型等 水层CO2埋存潜力的评价报告；大型②天然气藏、煤层气藏、咸水层CO2油气藏、咸水层、煤层气藏CO2埋存埋存潜力的评价计算；我国大型油气地质体分布图册等。 藏、煤层气藏、咸水层CO2埋存潜力③明确断裂分布与盖层的关系、提出分类及排序；编制大型油气藏、咸水CO2埋存安全稳定性评价的工程地质层、煤层气藏CO2埋存地质体图册。 力学方法、建立更加完善的流动模 ③盆地埋存CO2地质体的时空分布、型等。 第 CO2目标封存场地安全稳定性评价 ④相态理论和数值模拟方法的应用、方法、目标区块三维地质模型以及、 检验与完善 CO2在咸水层中的迁移、富积状态、⑤建立描述CO2-骨架反应的LBM模型；确定影响裂缝性低渗透油藏中④补充相态实验测试与完善规律、建CO2驱油效果的主控因素；确定CO2立混相压力与地应力匹配关系、完善对岩石溶蚀导致储层物性的变化机器方案应用等。 ⑤孔隙群内CO2-原油流动LBM模型⑥CO2超临界注入设计方案；CO2驱采出气循环注入设计方案；CO2混相四 孔隙压扩散数值模拟研究等 数值模拟理与规律；形成CO2驱渗流理论。。 年 添加剂改善混相压力方法、及数值模拟研究；CO2宏观渗流数值驱开发规律总结；腐蚀技术对策；形模拟器、完善CO2在裂缝性低渗透油成分层注气工艺管柱等。 藏驱油过程中的窜流实验、提高CO2 驱波及效率方法研究等； ⑥CO2超临界管道输送工艺研究；CO2超临界注入工设计方案研究；CO2驱采出气循环注入设计方案研究；总结CO2混相驱开发规律研究；防腐腐蚀技术对策研究；分层注气工程方案研究等。 发表论文10-20篇，申请专利3-5项。
年度 研究内容 ①补充和完善研究； 预期目标 ①撰写10-15篇学术论文； 第 ②项目与课题研究任务完成与报告②申请专利3-5项； 五 汇总，并为后续工业化应用做准备； ③提交课题研究总结报告，完成结题③撰写项目与课题研究总结报告； ⑤项目结题验收。 验收。 ④提交项目研究总结报告，完成结题验收。 年 ④课题结题验收；
一、研究内容
（一）拟解决的关键科学问题
1、燃煤CO2的低成本富集与分离基础问题
富氧燃烧是能大规模富集燃煤CO2的新型燃烧的主流技术之一，需要研究基于煤粉容积燃烧方式的新型富氧燃烧理论，开展液体吸收剂的分子设计及气液吸收设备的多相流动、传质理论等研究。其主要问题包括：
（1）基于煤粉容积燃烧（MILD）方式的新型富氧燃烧理论； （2）新型燃烧方式的热力计算原理及工程放大规律； （3）新型燃烧方式下非主量组分的迁徙、转换和变化行为； （4）基于化学链氧解耦的富氧燃烧理论； （5）新型CO2吸附剂研究与应用；
（6）吸收剂的分子设计及气液吸收设备的多相流动、传质问题。 2、油气藏、煤层气藏及咸水层等地质体CO2安全埋存的基础理论问题
结合中国地质及油气藏实际，以CO2的长期埋存为目标，研究目标储层和盖层性质及相关地质问题对CO2埋存的影响和规律。其主要问题包括：
① 发展完善油气藏、煤层气藏、咸水层CO2埋存的地质理论； ② 发展完善油气藏、煤层气藏、咸水层CO2埋存评价方法； ③ 油气藏、煤层气藏中CO2资源化利用潜力评价； ④ 利用CO2提高煤层气藏、天然气藏采收率的可行性研究； ⑤ 我国工业排放CO2源—汇匹配与优化； ⑥ CO2地下长期埋存的监测和预测理论。
（3）CO2/地层原油体系在多孔介质中的相态特征及其表征问题
与国外海相沉积油田相比，我国大多数油田属于陆相沉积，原油类型、组成相对复杂，CO2/不同类型原油之间的相态变化较大。同时，研究发现在孔隙介质中，CO2/原油体系相态与PVT筒中显著不同，需要深入研究，建立与发展多孔介质中（微观尺度）的相态理论。其主要问题包括：
① 适合中国地质特点的CO2-原油体系的相态理论； ② 孔隙介质中CO2/地层油体系相态测试方法；