Die Entwicklung der Strömung bei der langfristigen CO₂-Speicherung führt zu Veränderungen des Porendrucks im Gestein, was bei schwerwiegenden Fällen zum Versagen der Integrität der Deckschicht führen und somit ein Leckagerisiko verursachen kann. Aktuelle Studien zur Entwicklung der CO₂-Strömung und zur Integrität von Speicher- und Deckschichten basieren meist auf einzelnen ingenieur- und geologischen Parametern und fehlen an Untersuchungen zu den Einflussfaktoren der CO₂-Leckrate, der Strömungsentwicklung und der Integrität von Speicher- und Deckschichten. Am Beispiel des terrestrischen Salzwasserspeicherprojekts Ordos wurde in Kombination mit realen geoingenieurtechnischen Parametern ein Analysemodell für die langfristige Entwicklung der CO₂-Strömung und den Porendruck erstellt. Die CO₂-Gas-sättigung, Leckrate, Porendruck und das Mohr-Coulomb-Kriterium dienen als Bewertungskriterien für die Entwicklung der Strömung und die Integrität von Speicher- und Deckschicht. Mithilfe der Variablenkontrollmethode wurde eine Sensitivitätsanalyse der Injektionsparameter und petrophysikalischen Eigenschaften durchgeführt, um die Hauptfaktoren zu klären, die die Strömungsentwicklung und die Integrität von Speicher- und Deckschicht beeinflussen. Die Ergebnisse zeigen, dass die wichtigsten Faktoren für die laterale und longitudinale Ausdehnung der Strömung die Injektionsrate bzw. die Permeabilität der Deckschicht sind. Eine gute Deckschicht mit einer Permeabilität unter 0,01×10^-3 μm² kann eine kontinuierliche longitudinale CO₂-Migration effektiv verhindern; die Permeabilität des Speichergesteins beeinflusst hauptsächlich die Migrationsgeschwindigkeit der Strömung. Ein relativ hochpermeabler Speicher mit 40×10^-3 μm² ermöglicht es der CO₂-Strömung, innerhalb von 15 Jahren einen stabilen Migrationsbereich zu erreichen. Der Haupteinflussfaktor für CO₂-Leckage entlang der Deckschicht ist deren Permeabilität; bei Überschreitung von 1,25×10^-3 μm² übersteigt die Leckrate 1%, wie vom Zwischenstaatlichen Ausschuss für Klimaänderungen (IPCC) festgelegt. Bei einer Permeabilität des Speichergesteins von weniger als 5×10^-3 μm² oder einer Injektionsrate von mehr als 30×10⁴ t/a besteht ein Risiko für die Beschädigung des Speichersteins. Die Integrität von Speicher- und Deckschicht ist der Schlüssel für einen langfristig stabilen Betrieb geologischer Speicherprojekte. Eine gute Kombination von Speicher- und Deckschicht sowie ein geeignetes Injektionsschema können die Leckrate unter 1% und die Druckakkumulation um etwa 50% reduzieren. Die Forschungsergebnisse können als Referenz für die Auswahl der Zielhorizonte und die Gestaltung von Injektionsplänen für geologische Speicherprojekte in China dienen.

Geologische CO₂-Speicherung; Druckakkumulation; Strömungsentwicklung; Leckrate; Integrität von Speicher- und Deckschicht