近年來，計算機模擬技術在許多研究領域得到了廣泛的應用，開發出了許多優秀的模擬軟件和程序。同樣，可用於研究CO2地質儲存的數值模擬軟件也很多，主要有PHREEQC、GEM、ECLIPSE、TOUGHREACT、PETROMOD、MUFTE-UG和NUFT等。這些軟件有各自的特點和適用性。因此在進行數值模擬之前，需對這些數值模擬軟件進行評價分析，選擇適用於所要研究解決問題的模擬軟件。現對目前國際上常用的幾款軟件簡介如下。
（壹）PHREEQC
PHREEQC是壹款用於計算多種低溫水文地球化學反應的計算機軟件（Scott and David,2011）。以離子締合水模型為基礎.PHREEQC能夠完成以下任務：
1）計算物質形成種類與礦物的溶解飽和指數；
2）模擬地球化學反演過程；
3）計算序批式反應與壹維運移反應。
另外，與多組分溶質－運移模型耦合的PHREEQC可生成PHAST，是壹個用於模擬地下水流系統的三維反應－運移模擬器。但由於PHREEQC是在單相水流的基礎上建立的模型，因而不能模擬超臨界CO2水的兩相流體運動。PHREEQC最簡單的應用就是計算溶液中各種化學物質的分布，以及溶液中礦物與氣體的飽和狀態。反演模擬功能可推導和量化在流動過程中，能夠反映化學物質變化的化學反應方程。
（二）GEM
GEM v.2009.13 是壹款用來模擬利用CO2和酸性氣體提高石油采收率的模擬器，該模擬器完全耦合了地球化學組成狀態方程（Nghiem et al.，2004）。GEM 采用壹步求解法進行狀態方程的求解，缺點是計算工作量大。GEM 可以用來模擬對流和彌散流體、油（或超臨界CO2），氣和鹹水間的平衡、水相物種間的化學平衡，以及礦物的動態溶解和沈澱。該模擬器采用自適應的隱式離散技術，可用1D、2D或者3D模型來模擬孔隙介質中溶質的運移。油相和氣相用壹個狀態方程來模擬，氣體在水相的溶解度采用亨利定律模型來計算。水通過蒸發進入到氣相、蓋層的穿透，熱效應和裂隙的封閉作用也可以利用GEM來模擬。
（三）ECLIPSE
ECLIPSE是壹個並行化的可以模擬黑油、組分、熱采等問題的成熟軟件（Schlumberger,2008）。1994年，勝利石油管理局引進了ECLIPSE油藏數值模擬串行軟件，廣泛開展了從油藏到氣藏，從常用油田到特殊油氣田、從常規模擬研究到特殊模擬研究等多方面的應用。主要模塊有主模型、黑油、組分、熱采、流線法、運行平臺和ECLIPSEOffice等。
ECLIPSE是壹個商業軟件，在使用中其內核部分是封閉的，使用者只能將其作為壹個“黑箱”來操作。其不足之處有：不可能免費獲得和隨意使用、修改；無法耦合最前沿的地質流體熱力學模型；無法加入更多影響因素來研究具體問題。因此，ECLIPSE不適宜用於科學研究。
（四）TOUGH2/TOUGHREACT
TOUGH2是Transport of Unsaturated Groundwater and Hea（t 非飽和地下水流及熱流傳輸）的英文縮寫，是壹個模擬壹維、二維和三維孔隙或裂隙介質中，多相流、多組分及非等溫的水流及熱量運移的數值模擬程序（Pruesset al.,1999）。TOUGH2使用積分有限差（Integral Finite Differences,IFD）（圖9-1）的方法來解決多相流動和多組分化學運移模擬中的空間離散化問題。為了滿足大規模計算需要， Zhang等（2008）開發了TOUGH2的平行計算版本，即TOUGH2-MP。
圖9-1 積分有限差分法中的空間離散化和幾何參數數據
許天福等在TOUGH2的框架基礎之上，增加了多組分溶質運移和地球化學反應的模擬功能，形成了壹套校為完善的可變飽和地質介質中非等溫多相流體反應地球化學運移模擬軟件 TOUGHRE ACT(Xu et al.,2004）。除了包含TOUGH2的所有功能外，TOUGHREACT還可以應用於壹系列的反應性流體和地球化學遷移問題。例如：伴隨Kd線性吸附和放射性衰變的汙染物遷移問題；在周圍環境條件下，自然界中地下水的化學演變；核廢料處置場地評估；深部巖層的沈積成巖作用；CO2地質儲存：多相流體運動，多組分反應地球化學，各種封存形式封存量以及隨時間空間變化；礦物沈積（如表生銅礦富集）；自然和補給環境下熱水系統中的礦物變化。
（五）PETROMOD
由德國IES(Integrated Exploration System）公司研究開發的PETROMOD多組分、多相態的多維含油氣系統模擬軟件綜合平臺已被世界石油業所公認（IES,1995）。該軟件融入了斷層活動性、鹽丘上湧和刺穿、火山巖的侵入、氣體擴散效應，油氣水三相運移和油氣吸附模型等相關技術。
該模擬軟件平臺推出和采用的油氣運移組合模擬算法（Hybird）是當今最先進的油氣運移模擬算法，既可以保證模擬的精度，又可以極大地提高模擬的運算速度。其中的PETROFLOW3D用於油氣運移、聚集、圈閉和散失等情況的模擬，同時PETROCHARGE EXPRESS為我們提供了基於圖件的油氣運移和圈閉模擬的快速分析工具。
（六）MUFTE-UG
MUFTE-UG是MUFTE和UG.MUFTE的結合。MUFTE即多相流（Multiphase Flow）、運移（Transport）和能量（Energy）模型（Class et al.，2002; Helmig,1997）。該軟件包主要包括物理模型概念和孔隙裂隙介質中等溫和非等溫多相多組分流動和運移過程的離散方法。它能對裂隙孔隙介質進行離散性描述。UG是非結構性網格（Unstructured Grid）的縮寫，它提供的數據結構能快速解算以平行、自適應多網格法為基礎的離散型偏微分方程。具有模塊化結構的MUFTE UG很容易解決各種有特殊要求的問題。
模塊化結構的MUFTE-UG具有許多不同的環境與技術應用。例如，在環境應用領域，MUFTE-UG能夠模擬如下兩個問題。
1)NAPL（非液相流體）向飽和與非飽和土壤的滲流。優化改進的修復技術在MUFTE中具有廣泛的研究和發展空間。
2)CO2地下運移。CO2以高溫高壓灌註地表以下幾千米的地層中，MUFTE-UG可用於非均質含水層（對流和彌散運移）中羽狀體演化評價，伴隨溫度效應（由於膨脹和壓縮）和組分間相互溶解（鹵水和CO2）。
（七）NUFT
NUFT(Nonisothermal Unsaturated-Saturated Flow and Transport model）是壹套用來解決在多孔介質中多相、多組分非等溫流動和溶質運移過程中地下汙染物運移的數值解法器（Nitao,1998）。此軟件利用簡單的代碼來利用通用的實用程序和輸入文件的格式。最近，此代碼在Unix和DOS系統下運行成功。
該程序利用壹套完整的有限差分空間離散法求解平衡方程組。每壹個時間步長內利用Newton-Raphson方法求解非線性方程組，而在每壹步叠代過程中利用直接解法和預***軛梯度法求解線性方程組。該模型可以解決壹、二和三維水流及溶質運移問題。將來該模型會耦合進毛細滯後、非正交網格離散、有限單元剖分和固體非線性等溫吸附等功能。
（八）CODE-BRIGHT
CODE-BRIGHT是壹個有限元程序，用來處理地質介質中的熱－水力學（THM）的耦合問題（Olivella et al.，1996）。可以計算普通狀況下的5個主要控制方程（壓力平衡、水質量平衡、氣體質量平衡、能量平衡和少量的化學平衡）的初始邊界值問題，在壹定條件下，也能計算局部區域的平衡方程。空間離散采用有限元法，時間離散采用隱式有限差分方法。采用Newton-Raphson叠代求解非線性問題。
CODE-BRIGHT能夠模擬氣體對水的趨替及氣體的溶解過程、各組分和能量的對流及非對流通量、還有水相態的變化。用戶可以自由選擇稀疏矩陣存儲器和直接、叠代求解方法。並行程序已經可以使用。為了便於用戶處理大量的信息.CODE-BRIGHT使用Gi D系統做前、後處理工作。
（九）COORES
CO2儲層環境模擬器（COORES）是由IFP編寫的研究CO2從井到盆地尺度儲存過程的程序代碼（Le Gallo et al.，2006）。它由美國應用數學部開發，是指定的並經過油藏工程、地球化學及熱力學等部門驗證的程序。
該程序在剖分過程中允許用戶根據需要靈活地改變網格大小、形狀和樣式來精確地刻畫儲層特征，從而將必須的網格數量降到最少。使用結構化或非結構化的網格，COORES能夠模擬非均質孔隙介質中的多組分、3相及3D的水流過程。通過Newton方法將完全耦合的摩爾守恒方程線性化。考慮到礦物學的變化，運移模型還耦合了壹種地球化學反應模擬器Arxim。通過假設不同的孔隙度－滲透率和孔隙度－毛細壓力定律，如Kozeny-Carman、Labrid或Fair-Hatch定律，修正了孔隙度變化產生的滲透率、毛細壓力改變。
（十）DUMUX
DUMUX是模擬孔隙介質中多尺度、多物理作用的水流和運移過程的程序（Bastian et al.，2008）。它由德國斯圖加特大學開發，基於分散或統壹的數值環境（DUNE），用C+＋語言編寫。Du NE采用壹個***同的接口，允許不同的實現***用相同的概念（例如網格、解算器），提高資源利用率。該框架包括許多可以單獨下載的模塊。DUMUX是壹個額外的模塊，它繼承了其他模塊的功能，主要是為了方便和有效的實現模型在孔隙介質水流問題（從問題的提出、空間和時間離散方案的選擇和非線性方程解法，到模型的耦合）的應用。DUMUX有即用的數值模型和實例應用。