【目的】現代工業生産は大量のCO₂を排出しており、CO₂による温室効果を緩和するために塩穴を用いてそれを捕捉・封じ込める。【方法】山西省大寧県の塩岩を潜在的な貯留層として、地質調査資料に基づき大寧県塩岩CO₂封じ込め試験区の地質モデルを構築し、流体-固体連成条件下で、CO₂の孔隙圧をCO₂の漏洩範囲の指標および遮断性指標として、空洞上部の垂直変位と垂直応力を安定性指標として用い、異なるCO₂封じ込め圧力および異なる鉱柱間隔条件での塩穴ガス貯蔵庫の長期的な密閉性および安定性を研究した。【結果】気体封じ込め圧力が高くなるほど、漏洩範囲が広がり、貯蔵庫周囲岩石の垂直変位が大きくなり、周囲岩石の塑性領域は狭小化した。封じ込め圧力がそれぞれ17、23、27、33 MPaの最終時刻における気体の漏洩範囲はそれぞれ47、67、73、84 m、空洞上部の垂直変位はそれぞれ−11.5、12.9、28.7、52.2 mm、周囲岩石の塑性領域範囲はそれぞれ22、11.8、8、4 mであった。鉱柱間隔が大きくなると、周囲岩石の垂直変位および垂直応力は小さくなり、間隔は気体の漏洩範囲および塑性領域への影響は小さい。鉱柱間隔が1.0、1.5、2.0、3.0倍のときの垂直変位はそれぞれ31.7、29.1、28.2、27.3 mmであった。【結論】気体封じ込め圧力の増加は貯蔵庫の密閉性に不利であり、圧力の低下は貯蔵庫の安定性に不利である。鉱柱間隔の増加は貯蔵庫の密閉性および安定性に有利であるが、その影響は小さい。本研究は山西大寧塩穴におけるCO₂封じ込めの理論的基礎を提供する。

CO_2地質封じ込め;流体-固体連成;CO_2封じ込め圧力;鉱柱間隔;密閉性および安定性