Die CO2-Injektion in dichte Gaslagerstätten kann sowohl die Gewinnungsrate von Erdgasressourcen erhöhen als auch eine effektive Kohlenstoffbindung ermöglichen. Da die Steigerung der Gewinnungsrate und die Bindungswirkung von CO2 jedoch durch mehrere Faktoren beeinflusst werden und der Wirkmechanismus unklar ist, ist eine vertiefte Forschung erforderlich. Durch die Erstellung eines eingebetteten diskreten Rissmodells für die zweiphasige Gas-Wasser-Durchströmung im dichten Speicher, unter Berücksichtigung der Gaszusammensetzungsänderungen und der spannungssensitiven künstlichen Risse, wurde das entwickelte Strömungsmodell mit der Finite-Volumen-Methode diskret gelöst und die Modellvalidität mit der kommerziellen Software tNavigator verifiziert. Darauf aufbauend wurde der Einfluss mehrerer Faktoren wie Lagerstättenwassergehalt, künstliche Risse und Betriebsmodus auf die CO2-Gewinnungssteigerung und Bindungswirkung analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass im Vergleich zur Erschöpfungsförderung die CO2-Injektion in dichte Gaslagerstätten die Gewinnungsrate effektiv steigern und eine Kohlenstoffbindung erreichen kann. Dabei sind der Umspritzzeitpunkt, die ursprüngliche Wasser­sättigung und die Risshalb­länge die Hauptkontrollfaktoren, die die CO2-Gewinnungssteigerung und die Bindungswirkung beeinflussen. Bei der Entwicklung von CO2-Injektionsplänen und der Bewertung von geologischen Speicherflächen sollten Bereiche mit hohem Wassergehalt und hohem Risiko vermieden sowie der Injektionszeitpunkt und die Fracking-Technologie sinnvoll optimiert werden.

dichte Gaslagerstätten; CO2-Injektion; CO2-Bindung; Gewinnungssteigerung; Hauptkontrollfaktoren; numerische Simulation