خزن CO₂ الجيولوجي هو الحلقة الرئيسية لتحقيق هدف تقليل الانبعاثات في تقنية التقاط واستخدام وتخزين الكربون (CCUS). مع توسع نطاق حقن CO₂ وزيادة مدة الحقن، تزداد مخاطر تسرب آبار الحفر والغطاء الناتجة عن فشل سلامة بئر الحفر، وتنشيط الصدوع، وتوسع وتطور الشقوق في الغطاء. بعد التسرب، ينتقل CO₂ إلى المياه الجوفية والتربة من خلال الطفو الرأسي والحركة الأفقية، وينتشر ويتحول بشكل واسع في أشكال متعددة، مما يؤثر على سلامة البيئة الإقليمية. تحت تأثير المجالات المتشابكة من الحرارة والضغط وتدفق المواد والتفاعلات الكيميائية في الطبقات الأرضية، فإن عملية الهجرة والانتشار والتحول متعددة المسارات وعبر الفضاء والواسعة النطاق وطويلة الأمد معقدة للغاية. يتطلب التعرف الدقيق والتقييم الكمي لمخاطر التسرب والسلامة البيئية الاعتماد على أساليب محاكاة الهجرة والتحول المختلفة. تلخص هذه الورقة الطرق الرئيسية لتسرب CO₂ الجيولوجي (آبار الحفر، الغطاء، والصدوع)، وتوضح آليات التسرب، وتلخص العوامل المؤثرة الرئيسية مثل درجة الحرارة، الضغط، والتفاعلات الجيوكيميائية؛ كما تحلل آليات الهجرة والتحول بعد تسرب CO₂ في الصدوع، الغطاء، المياه الجوفية، والتربة، وتحدد العوامل المهيمنة والتأثيرات البيئية؛ وتستعرض طرق المحاكاة المشتركة لهجرة CO₂ وتحوله في الغطاء، الصدوع، المياه الجوفية، والتربة، وتطبيقات هذه المحاكاة في التحقق من آليات التسرب، والتعرف على أنماط الهجرة والتحول، والتنبؤ بالمخاطر البيئية. تظهر الأبحاث أن النماذج الحالية تواجه تحديات في تمثيل التوزيع الديناميكي للطور الغازي في الصدوع بشكل دقيق، وربط البيئة متعددة الطبقات، والتحول الميكروبيولوجي. وينبغي مستقبلًا تركيز البحوث على المحاكاة المشتركة للهجرة والتحول عبر البيئات متعددة الطبقات، وبناء نظام تحليلي شامل للهجرة والتسرب في جميع الفضاء والعمليات، وإنشاء إطار محاكاة متكامل لنظام الحقن والهجرة والتسرب والانتشار، لتوفير الأساس النظري والدعم لتحسين مراقبة التسرب على نطاق واسع والتنبؤ الدقيق بالمخاطر البيئية.

خزن CO₂ الجيولوجي;تسرب CO₂;الهجرة والتحول;المحاكاة العددية;الأثر البيئي