碳捕集、利用与封存(CCUS)技术是缓减全球气候变暖最有效的方式之一。为确保CO2流体注入的有效性与安全性，首先需要掌握CO2-卤水两相部分溶混流体在井筒和储层内的耦合渗流机制及其压力演化特征，进而对井口或井底的压力分布进行预测，设计合理的注入方案。为此，本文首先将井筒和储层作为两个相对独立的结构单元进行研究，分别得到了井筒和储层流体运移的表征模型，然后对二者进行耦合计算，开发了一套高效、实用的井筒-储层耦合计算程序。具体研究工作包括:　　(1)根据质量方程、动量方程、能量方程和流体的状态方程推导得到了关于井筒压力和井筒温度的非线性方程。然后采用有限差分法求解该非线性方程，得到了计算井筒压力和井筒温度的快速显式有限差分模型(EFDM)。并将模型中压力、温度强相关的几个关键参数表达成关于压力与温度的连续函数，计算过程中步步更新。最后通过两个实际工程案例验证了该井筒流动与传热模型的可靠性与实用性。在讨论环节中着重对井内流体的摩擦损耗可否忽略的问题进行影响程度的分析。　　(2)根据多孔介质渗流理论，基于不同假定推导了两个不同的表征储层复杂流体运移的控制方程，进而采用分区积分法得到了描述储层流体压力演化规律的两个纯解析模型。其一是在充分考虑CO2与卤水部分溶混的条件下，获得了一个忽略流体压缩性的瞬态解。其二是在第一个解析模型的基础上进一步考虑了流体的压缩性，推导出了一个包含流体压缩性的稳态解。为了对包含流体压缩性的控制方程进行解析求解，从压缩性的基本概念出发，重新定义了一个更为严谨的压缩系数，进而导出一个幂函数模型来表征CO2的物理特性随压力变化的相互关系。最后，通过对两个典型案例的模拟计算，将这两个纯解析模型与TOUGH2/ECO2N模拟器进行对比，验证其可靠性、可行性与普适性。此外，还对储层复杂流体运动的分区理念进行了阐述，将储层流场划分为三个区域，由注入井沿径向延伸依次为气源区、驱替区和排水区。驱替区始终表现为非稳态流动，而气源区与排水区则为稳态流。随着注入时间的延长，驱替区在整个流场中所占的比例逐渐减小，整个储层的流体运动趋向于准稳态流。进而依据该分区理论将饱和度假定发展为相对渗透率假定，减小了模型的不确定性因素。　　(3)将井筒流动与传热模型和储层模型进行耦合，开发了一套高效、实用的井筒-储层耦合流动计算程序，可同时适用于单层注入和多层统注等工况条件。依托于神华CCS示范项目，对本计算程序进行了工程应用与验证。对比结果表明:该计算程序可以很好地预测井内流体的压力分布和温度分布，以及储层流体的分布规律与压力演化特征，与T2Well/ECO2N模拟器的对比发现本文计算程序不仅具有更好的预测精度，而且在计算效率方面远胜于T2Well/ECO2N。这充分说明了本文计算程序的可靠性、可行性和优越性。