基于动态规划的碳封存注入井位置优化

摘要

二氧化碳地质封存是降低碳排放、减小温室效应的重要手段之一，是地球科学研究的新兴领域.注入井位置的选择对CO₂封存量有重要影响，且受地质条件复杂性和施工条件限制，因而注入井位置的选取是一个复杂的优化问题.本文基于几何方法和渗流理论构建了CO₂地质封存模型，结合地层圈闭、溢出路径及溢出点等条件估计地层的封存能力.在此基础上，将CO₂地质封存注入井位置优化问题转化为动态规划问题，通过计算最优子结构和状态转移方程，从而确定最佳注入井位置.利用动态规划法优化注入井位置，实现碳封存量最大化，将其用于挪威Utsira储层封存量估计和注入井位置优化，从而为CO₂地质封存注入井位置的选择提供理论指导.

关键词

二氧化碳 / 地质封存 / 动态规划 / 最佳注入井位置 / 封存量

基金资助

国家重点研发计划资助项目（2022YFE0206800）; 河北省自然科学基金资助项目（D2024107013）