L’évolution du panache dans le stockage à long terme de CO₂ entraîne des changements de pression interstitielle dans la formation, ce qui, en cas de conditions graves, peut entraîner un échec de l’intégrité du réservoir couvert, présentant un risque de fuite. Actuellement, les recherches sur les lois d’évolution du panache de CO₂ et l’intégrité du réservoir couvert sont souvent basées sur des paramètres géotechniques ou géologiques uniques, manquant d’études sur les facteurs affectant le taux de fuite de CO₂, l’évolution du panache et l’intégrité du réservoir couvert. En prenant le projet de stockage en formation d’eau salée terrestre d’Ordos comme exemple, combiné aux paramètres géotechniques réels, un modèle d’analyse de l’évolution du panache et de la pression de formation pour le stockage à long terme de CO₂ a été établi. La saturation en gaz CO₂, le taux de fuite, la pression interstitielle et le critère de Mohr-Coulomb ont été utilisés comme bases pour évaluer l’évolution du panache et l’intégrité du réservoir couvert. Une analyse de sensibilité des paramètres d’injection et des propriétés physiques du réservoir et du couvert a été réalisée par la méthode de contrôle des variables, clarifiant les facteurs principaux influant sur l’évolution du panache et l’intégrité du réservoir couvert. Les résultats montrent que les facteurs principaux influençant l’étendue du déplacement transversal et longitudinal du panache sont respectivement le débit d'injection et la perméabilité du couvert. Un bon couvert avec une perméabilité inférieure à 0,01×10^-3 μm² peut efficacement prévenir le déplacement longitudinal continu du CO₂. La perméabilité du réservoir influence principalement la vitesse de déplacement du panache; un réservoir à perméabilité relative élevée de 40×10^-3 μm² permet au panache de CO₂ d’atteindre une zone de déplacement stable en 15 ans. Le facteur principal affectant la fuite de CO₂ le long du couvert est la perméabilité du couvert; lorsqu’elle dépasse 1,25×10^-3 μm², le taux de fuite dépasse 1% fixé par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC). Lorsque la perméabilité du réservoir est inférieure à 5×10^-3 μm² ou que le débit d’injection est supérieur à 30×10⁴ tonnes/an, il existe un risque de dommage aux roches du réservoir. L’intégrité du réservoir couvert est la clé pour assurer le fonctionnement stable à long terme des projets de stockage géologique. Une bonne combinaison de réservoir et de couvert ainsi qu’un schéma d’injection approprié peuvent réduire le taux de fuite à moins de 1% et diminuer l’accumulation de pression d’environ 50%. Les conclusions de cette étude peuvent servir de référence pour le choix des niveaux cibles et la conception des schémas d’injection pour les projets de stockage géologique en Chine.

Stockage géologique du CO₂; accumulation de pression; évolution du panache; taux de fuite; intégrité du réservoir couvert