咸水层co2封存.pptx

咸水层CO2储存
几个方面
一、封闭机理
二、储层选取
三、注入方案影响因素
目前,通过研究发现,深部咸含水层储存CO2的机理主要有4种:
地质构造俘获(structural/strati-graphic trapping)、
残余气体俘获(residual trapping)、
溶解俘获(solubility trapping)及
矿物俘获(mineraltrapping)。
其中,地质构造俘获和残余气体俘获属于物理俘获(physical trapping),
溶解俘获和矿物俘获属于化学俘获(chemical trapping)。
(1)地质构造俘获
沉积盆地地下深部往往分布着数目不等、规模不同的地层或构造圈闭。CO2被注入到地下后,一部分未溶于水的超临界CO2(二氧化碳在温度高于临界温度Tc=℃,压力高于临界压力Pc=,性质会发生变化,其密度近于液体,粘度近于气体,扩散系数为液体的100倍,因而具有惊人的溶解能力)的密度比地层水的密度小,两者密度差异产生的浮力作用使得CO2向上运动,在上部隔水层的阻挡下聚集于地质构造圈闭内。这点类似于油气藏中的油气聚集。
注入超临界二氧化碳可避免二氧化碳较早分离成液态和气态。与注入气态二氧化碳相比,这种方式二氧化碳在储层中滞留时间更长。而且,超临界二氧化碳比气态二氧化碳密度大,占体积空间小,可注入量更多。
(2)残余气体俘获
在CO2运移的过程中, CO2会有所浓度下降,当下降到一定程度时,由于孔隙毛细管压力的作用,少量的CO2就被固定在孔隙里了。随着时间的推移,这部分CO2最终将溶解在地层水里。
(3)溶解俘获
注入的CO2有一部分将溶解在地层水中,通过扩散、弥散和转变等过程以溶解相的形式随地层水流动。由于地层水的流动速度一般比较缓慢,这就使得更多的CO2能够溶解在地层水里。溶解的时间跨度是几百年至几千年。
(4)矿物俘获
CO2与周围岩石矿物发生化学反应形成碳酸盐矿物沉淀。地层水的成分和岩石矿物控制了含水层处置CO2的量。这部分CO2储存容量取决于地质圈闭内的咸含水层体积。矿物形成时间跨度很长,可能是10年到上千年