Моделирование изменений, происходящих в покрывающих породах при подземном геологическом хранении СО2

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Авторы:

С.P. Боблях, кандидат технических наук, Национальный университет водного хозяйства и природопользования, старший преподаватель кафедры разработки месторождений полезных ископаемых, г. Ровно, Украина

A.C. Стадник, Национальный университет водного хозяйства и природопользования, г. Ровно, Украина

Р.М. Игнатюк, Национальный университет водного хозяйства и природопользования, аспирант, г. Ровно, Украина

П.К. Воробьев, Национальный университет водного хозяйства и природопользования, г. Ровно, Украина

Реферат:

Цель. Геологическое связывание СО2 позволяет сразу смягчать глобальное воздействие на окружающую среду путем удаления больших объемов этого газа из атмосферы. Главной целью этой статьи является оценка факторов, влияющих на инъекции и хранения СО2 в глубоких соленых водоносных горизонтах и прогноз разрушения покрывающих пород в результате дестабилизации химического равновесия.

Методика. Вследствие большой масштабности проектов и долгих хронологических рамок, сегодня трудно изучать влияние секвестрации CO2 в соленых водоносных горизонтах с помощью лабораторных и полевых исследований, выполняемых в короткие сроки времени. Для решения вопросов, связанных с целесообразностью и риском закачки СО2 под землю, мы использовали геохимическое программное обеспечение, учитывающее термодинамику и кинетику химических реакций и масссоперенос. Серия расчетов была осуществлена при помощи программы для реактивного транспорта Crunch Flow, что дало нам возможность сравнить результаты моделирования изменения кислотности и пористости в покрывающих породах хранилища с повышенной кислотностью водоносного горизонта и в хранилище без повышенной кислотности.

Результаты. Результаты моделирования показали, что инъекции CO2 потенциально могут оказывать влияние на покрывающие породы, изменяя их пористость за счет растворения и осаждения минералов в зоне от нескольких дециметров до нескольких метров. После моделирования мы обнаружили, что изменение рН вдоль профиля значительно меньше по амплитуде в неподкисленном хранилище, чем в том, что имеет повышенную кислотность. С другой стороны, влияние на пористость покрывающих пород в водоносных пластах без повышенной кислотности больше, чем у имеющих повышенную кислотность.

Научная новизна. Влияние диффузии растворенного СО2 на покрывающие породы и его вертикальное распространение ограничено, а амплитуда существенно зависит от рН воды в водоносном пласте на контакте с покрывающей породой. Таким образом, последствия влияния длительного хранения СО2 на целостность покрывающих пород являются небольшими, особенно для условий с доминированием в системе карбонатов.

Практическая значимость. Полученные результаты позволят нам прогнозировать изменение карбонатных покрывающих пород при подземной закачке СО2.

Список литературы / References

1. Friedlingstein, P., Houghton, R.A., Marland, G., Hacker, J. and Boden, T.A. (2010), “Update on CO2 emissions”, Nature Geoscience, no.3.
2. Metz, B., Davidson, O. and Coninck, H.D. (2004), IPCC, special report on carbon dioxide capture and storage, in Summary of policymakers and technical summary, Intergovernmental Panel on Climate Change: United Nations.
3. Bachu, S. (2000), “Sequestration of CO2 in geological media: criteria and approach for site selection in response to climate change”, Energy Conversion and Management, no.41(9).
4. Bruant, R.G., Guswa, A.J., Celia, M.A. and Peters, C.A. (2002), “Safe storage of CO2 in deep saline aquifers”, Environmental Science & Technology, 36(11).
5. Zhang, Z.X., Wang, G.X., Massarotto, P. and Rudolph, V. (2006), “Optimization of pipeline transport for CO2 sequestration”, Energy Conversion and Management, no.47(6).
6. Callison, D., Jones, J. and Shelley, B. (2002), “Field studies of enhanced methane recovery and CO2 sequestration in coal seams”, World Oil, no.223(12), pp. 56–60.
7. Voormeij, D.A. and Simandl, G.J. (2004), “Geological, ocean, and mineral CO2 sequestration options: A technical review”, Geoscience Canada, no.31(1), pp. 11–22.
8. Gasda, S.E., Bachu, S., Celia, M.A. (2004), “The potential for CO2 leakage from storage sites in geological media: analysis of well distribution in mature sedimentary basins”, Environmental Geology, no.46(6–7), pp. 707–720.
9. Steefel, C.I. (2009), “CrunchFlow software for modeling multicomponent reactive flow and transport. User’s manual”, Earth Sciences Division. Lawrence Berkeley, National Laboratory, Berkeley, CA. October 12 – 91 p.
10. Steefel, C.I. and Lasaga, A.C. (1990), Evolution of dissolution patterns: Permeability change due to coupled flow and reaction. In Chemical Modeling in Aqueous Systems II (ed. D.C. Melchior and R.L. Bassett), ACS Symp. Ser. no.416, 212–225.

Files:
2012_5_bobliakh
Date 2013-10-17 Filesize 735.47 KB Download 1202

Посетители

3696967
Сегодня
За месяц
Всего
267
22593
3696967

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

40005, г. Днепр, пр. Д. Яворницкого, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Вы здесь: Главная Архив журнала по разделам Физические процессы Моделирование изменений, происходящих в покрывающих породах при подземном геологическом хранении СО2