简介:人们建议,二氧化碳捕获与储存(CCS)足一种能够显著减少由于持续化石燃料使用所产生的温室气体排放的手段。对于地质储存晒言,从人规模点源(例如发电厂或其他工业)捕获二氧化碳,再把捕获的二氧化碳输送到注入场地,并注入到深部岩层储存。这将面临者新的用水挑战,例如在能源开发利用中的用水量以及水利用的“捕获代价”。在特定深度,咸水在地层中运移,而二氧化碳注入可导致储层压力增大,且二氧化碳泄漏对储层具有潜在影响。在潜在影响的范围内,从捕获增大需水量到泄漏或咸水运移造成地下水污染。了解这些潜在影响及其发生条件,以狄得适当监测与控制措施的设计与执行方案,这对于确保环境安全和统计口的而言足十分重要的。二氧化碳捕获与储存也可带来潜在利益,例如水处理与同时开采既可以抵消储层增大的压力,也可以供水。
简介:本文研究目的旨在提供一种最优的二氧化碳(CO2)地质储存实例——注入二氧化碳并储存于油藏下深部咸水层。这即包含油藏中油水接触面(OWE)之下的单独咸水层(该储层在现有二氧化碳存储容量评估中常被忽略),也包括油藏下部的高孔隙度、高渗透性的咸水层。这是一种非常特殊的注入目标层,这种咸水层具有相当大的二氧化碳存储能力,我们推断在美国绝大多数油藏盆地内均存在大量此类地层。本研究主要目的是评估这种假定的可行性。通过试验测试不同含盐度、温度、压力条件下二氧化碳、二氧化碳-油以及二氧化碳-咸水的热物理参数,定量对比油藏和咸水层中的二氧化碳特性。此外,我们对比重系数(N)的分布和迁移性比率(M)进行了对比。其中:N用于描述浮力驱动二氧化碳的趋势;M用于描述二氧化碳在油藏和咸水层中迁移受阻的情况。本研究介绍了油藏/咸水层中二氧化碳注入的优缺点,包括以下方面:(1)二氧化碳在油中的溶解度明显高于咸水(超出约30倍);(2)油藏中二氧化碳浮力驱动迁移趋势较弱,其原因是与咸水和油的密度差相比,二氧化碳与油的密度差较小(二氧化碳与原油密度差约100kg/m^3,二氧化碳与咸水的密度差约350kg/m^3);(3)由二氧化碳溶解所造成的油或咸水密度增量并不明显(约7~15kg/m^3):(4)二氧化碳的溶解会使油的粘滞性显著下降(从5,790降至98mPas)。我们通过数值模拟计算并对比这些关键参数和过程。模拟结果表明,油藏下深咸水层的二氧化碳注入降低了二氧化碳浮力驱动的迁移率。同时,与传统深部咸水层二氧化碳注入相比(即二氧化碳注入非油藏以下的咸水层),这种方案使二氧化碳迁移率达到最小值。最终,从实践和场地应用层面看,我们将储油地层和�