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二氧化碳在含粘土夾層儲層中運移規律研究獲進展

2019-10-17 武漢巖土力學研究所
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  碳捕獲、利用與封存是應對全球氣候變化的關鍵技術之一。室內巖心尺度驅替實驗是有效的研究二氧化碳在巖石中的運移規律和驅替效率的手段之一。許多室內實驗集中于研究二氧化碳在相對均質的樣品中的運移規律,但實際的儲層中常出現低孔滲的粘土夾層,往往會影響二氧化碳的運移規律和驅替效率。

  基于X-CT實時監測的室內驅替試驗,中國科學院武漢巖土力學研究所研究了粘土夾層在平行于和垂直于二氧化碳注入方向兩種情況時對二氧化碳運移規律和驅替效率的影響。研究表明,二氧化碳驅替巖樣中咸水的過程分三個階段:二氧化碳通道形成、通道擴展和通道穩定。粘土夾層的方向對二氧化碳的運移規律和封存儲量有顯著的影響。當二氧化碳注入方向與粘土夾層平行時,粘土夾層起到分流的作用,在粘土夾層的兩側分別發生指進現象。當注入方向幾乎垂直于粘土夾層時,粘土作為一個屏障,阻止二氧化碳向前運移。二氧化碳垂直通過厚度小于1毫米的粘土夾層時,驅替效率降低了43.14%。這項研究為評估碳封存儲量及儲層的封存安全提供可靠的理論依據和技術支撐。

  該研究相關成果已被國際期刊Journal of Hydrology 錄用,第一作者為武漢巖土所博士生徐亮,通訊作者為研究員李琦。該研究成果得到國家自然科學基金項目和巖土力學與工程國家重點實驗室開放基金資助。

  論文鏈接

二氧化碳在含不同角度粘土夾層的砂巖中運移特征

二氧化碳在含不同角度粘土夾層的砂巖中驅替效率變化規律

打印 責任編輯:葉瑞優

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