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随着社会经济的高速发展、化石燃料的大量使用,全球CO2等温室气体的排放量急剧增加,从而导致了温室效应的加剧。为了能有效地减少大气中的CO2含量、缓解全球气候变暖,碳捕集和封存技术(CCS)被认为是最有效的方法之一。在众多的CO2封存技术中,地下咸水层封存由于埋藏潜力大和埋藏时间长被认为是最具前景的封存方法之一。为了评估CO2地下咸水层封存的安全性,必须了解CO2溶于地下盐水溶液后的运移情况,而CO2地下盐水溶液的密度变化情况是描述运移规律所需的重要基础物性。本文基于磁悬浮天平密度测量系统,对高温高压条件下CO2纯水溶液密度进行了系统的测量,并对CO2天津大港实际封存现场的地下盐水溶液密度进行了测量和研究。根据热力学理论,结合实验数据,建立了CO2-纯水/盐水溶液密度模型。在1～140。C,10～18MPa的范围内,对CO2纯水溶液密度随压力、温度、CO2浓度的变化研究表明CO2纯水溶液密度与压力呈线性增大的关系,与温度呈抛物线减小的关系,与CO2浓度呈近似线性增大的关系。通过对溶液密度与CO2浓度之间的关系得到了该溶液系统的等密度温度,温度值为255.4℃。当温度等于这个等密度温度时,溶液密度不随CO2浓度的变化而变化：当高于这个温度时,溶液密度随CO2浓度的增大而减小。从而得出：对于实际的CO2地质封存时,一定要确保封存地的温度不高于自身固有的等密度温度。因此为了提高CO2盐水层封存的安全性,高地温梯度的盐水层不适宜于用来进行CO2封存。在40～90℃,10～18MPa的范围内,对CO2-大港盐水溶液密度进行研究表明：CO2-大港盐水溶液密度与压力呈线性增大的关系,与温度呈抛物线减小的关系,与CO2浓度呈近似线性增大的关系。这与CO2纯水溶液系统的结果一致,不同的是CO2-大港盐水溶液系统的等密度温度值为161.5℃,低于CO2纯水溶液系统。根据热力学基础理论推导出C02-纯水／盐水的半经验密度模型,并且提出C02表观摩尔体积不仅与温度有关,还与CO2的质量分数和溶液的矿化度有关。从而将溶液的矿化度概念引入到CO2溶液密度模型中。通过对比前人的实验数据,所建模型的精度有一定提高,在对比前人实验数据中最大误差为0.26%,绝对平均误差为0.07%。因此所建模型能够准确预测地下盐水溶解CO2后的密度变化,为地下盐水层封存提供了数据和理论支持。