TOUGHREACT搭接FLAC3D算法

多孔介质THM多场耦合分析在诸如核废料地质储存、干热岩和CO2地质埋藏等地质科学领域广泛应用,鉴于其计算的复杂性往往需要借助数值手段。基于角点-中心点网格转换以及三维三点拉格朗日插值方法，通过编制程序将TOUGHREACT和FLAC3D搭接，实现了多相多组分流体-温度-岩石力学的耦合计算分析。为了验证程序的效率及适用性，构建了Salah场地深部咸水层CO2储存数值模型，模拟CO2连续注入3a的地下流体运移和储、盖层的岩石力学变化，并将地表位移与inSAR实测值进行了对比分析。以此为基础进一步模拟了中国西部某盆地CO2地质储存三维筒注模型。结果表明搭接程序能平滑连接TOUGHREACT和FLAC3D，其考虑岩石力学影响下的注入压力和地表位移等成果符合理论及实际监测规律，同时得到岩石孔隙率、渗透率随CO2注入时间增加而变大的结论。