Le stockage géologique du CO₂ est une étape clé pour atteindre les objectifs de réduction des émissions dans les technologies de capture, d'utilisation et de stockage du carbone (CCUS). Avec l'expansion de l'échelle et la prolongation du temps d'injection de CO₂, les risques de fuites provenant des puits et des couches couvrantes augmentent en raison de la défaillance de l'intégrité des puits, de l'activation des failles, de l'expansion des fissures et du développement des fractures dans la couche couvrante. Le CO₂ fuité remonte verticalement et migre latéralement vers les eaux souterraines et les sols, où il se diffuse largement et subit diverses transformations, affectant ainsi la sécurité écologique régionale. Sous l'action des couplages thermo-mécano-hydraulico-chimiques dans les formations, ce processus multi-voies, multi-spatial, à grande échelle et long terme de migration, de diffusion et de transformation est extrêmement complexe. L'identification précise et l'évaluation quantitative des risques de fuite et environnementaux nécessitent l'utilisation de diverses méthodes de simulation de migration et de transformation. Cet article résume systématiquement les principales voies de fuite du CO₂ géologique (puits, couches étanches, failles), explique les mécanismes de fuite, et synthétise les facteurs clés influents tels que la température, la pression et les réactions géochimiques ; il analyse les mécanismes de migration et de transformation du CO₂ après fuite dans les failles, couches étanches, eaux souterraines et sols, identifie les facteurs de contrôle dominants et les effets environnementaux ; il passe en revue les méthodes de simulation couplée de la migration et transformation du CO₂ dans les couches étanches, failles, eaux souterraines et sols, ainsi que les applications de ces simulations pour vérifier les mécanismes de fuite, identifier les règles de migration et transformation, et prédire les risques environnementaux. Les études montrent que les modèles actuels rencontrent des défis pour simuler avec précision la distribution dynamique de la phase gazeuse dans les failles, le couplage multi-environnements et multi-couches, ainsi que les processus de transformation microbiologique. À l'avenir, la recherche devrait se concentrer sur la simulation couplée de migration et transformation à travers les milieux multicouches, construire un système d'analyse des processus complets de migration et fuite dans l'ensemble de l'espace, établir un cadre de simulation intégré pour le système injection-migration-fuite-diffusion, fournissant ainsi une base théorique et un soutien pour l'optimisation globale de la surveillance des fuites et la prédiction précise des risques environnementaux.

Stockage géologique du CO₂;Fuite de CO₂;Migration et transformation;Simulation numérique;Impact environnemental