编者按：
青年强，则国家强。青年教师是高校教师队伍的重要力量，关系着高校发展的未来，关系着人才培养的未来，关系着教育事业的未来。
环境与资源学院青年教师传承“牢记嘱托、艰苦创业、追求卓越”的湘大精神，瞄准生态环境领域前沿，立志做有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗的新时代好青年，为国家推进能源革命、加快发展方式的绿色转型提供人才与科技支撑，用奋斗在新征程的火热实践中绽放绚丽之花。
聚焦教学科研，促进学院发展。本期“活力环资青春颂”让我们走近孙强博士。
孙强，男，山东济宁人，工学博士。2021年3月博士毕业于日本九州大学，博士期间获得日本文部科学省奖学金资助。先后在九州大学和海南大学从事专职研究和博士后工作，2024年5月入职det365APP。主要从事二氧化碳地质封存，岩石力学，渗流力学等相关的教学和科研工作。主持海南省高层次人才基金、博士后基金，参与国家973项目子课题、国家自然科学基金、海南省重点研发基金等科研基金项目。在Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering、Bulletin of Engineering Geology and the Environment、日本资源与素材学会等行业TOP期刊发表论文数篇。多次参与国际会议并做口头汇报，入选海南省E类高层次人才。近年来在二氧化碳地质封存方面取得如下代表性研究进展：
一、日本苫小牧二氧化碳地质封存方案研究
（一）二氧化碳封存地层应力扰动研究
长期安全有效二氧化碳地质封存的关键在于封盖层能否有效圈闭注入地层的二氧化碳。二氧化碳经高压注入地层容易引起地层高的压力构建，对封盖层造成力学破坏影响盖层的完整性。本研究以日本苫小牧CCS项目真实地层数据构建数值模型，拟合测井压力数据修正模型，对长期封存的安全性和封存注入的方案做了优化处理，并对苫小牧CCS项目压力监测井的有效利用提出了系统的模拟研究，对苫小牧CCS项目的运行具有重要的指导意义。
图1 苫小牧CCS项目测井压力拟合及二氧化碳扩散半径模拟
（二）压力监测井的设计方案研究
地质封存二氧化碳项目在以压力监测井为依托的压力监测中，重点研究了压力监测井的设计思路与设计标准的简单制定，同时给出了压力传感器精度的设计建议。定义了压力比例这样一个无量纲参数，为监测井压力的升高值与注入井压力的升高值的比率。申请人经过大量的理论和数值模拟分析，得出的无量纲量（R）可以很方便的用于对监测井的简单设定，只需运用有限的数据经过简单的运算就可得到满意的结果。由于监测井距离注入井较远，在注入井注入二氧化碳后，监测井收到压力信号有所延迟，经过大量的数值分析研究，对监测井的压力延迟响应时间进行了总结并对监测井设定的无量纲变量进行了进一步的修正。研究对于CCS方案的压力监测系统具有重要的应用价值。
图2 苫小牧CCS项目监测井设计方案
二、福山油田枯竭油气藏多断层区域封存二氧化碳风险评估
福山凹陷咸水普遍发育，具备良好的储集能力，初步估算仅涠洲组的咸水封存能力就达到20.3亿吨左右，CO2驱油封存能力约0.6亿吨。开展咸水封存试点工作和加速推进CO2驱油增采势在必行。因福山盆地储层渗透率相对较低且被多断层切割，可视为封闭储层边界条件，高压力高流量注入CO2时可能会引发大的力学响应，甚至是导致裂隙的延伸、断层的活化形成高渗透率的逃逸通道。因此本研究依托福山凹陷多断层切割储层，考虑多场耦合作用评估福山油田断层切割地带CO2封存的风险和封存潜力。结果表明断层对流体的扩散作用巨大，低渗透率的走滑断层作用类似流体边界阻隔流体的流动。因水体流动在断层处受阻，储层易构建高的孔隙水压力，而流体的流动则选择绕过断层流向远离注入井的地方。福山凹陷朝阳地区目前年封存10.9万吨的规划对地层压力构建作用不大，最大的压力构建也只有1.3 MPa。水力耦合效应分析得出目标储层的封盖层已经发育了高渗透率的通道，导致封盖层内扩散了大量的二氧化碳，但封盖层并未贯通形成大逃逸通道。上覆储层空间内的二氧化碳是断层的活化导致的泄露而非顶板盖层的突破。但是顶板盖层的突破风险也很大。安全有效的封存方案仍旧需要更多更有针对性的研究。
图3 福山凹陷朝阳断块枯竭油气藏封存二氧化碳风险评估
孙强博士电子邮箱：sunshuoshi123@163.com