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        工作動態

        武漢巖土所在復雜粘土夾層對二氧化碳運移特征影響研究上取得最新進展

        發表日期:2022-07-12來源:武漢巖土力學研究所放大 縮小

          在二氧化碳地質利用與封存(CCUS)技術類別中,二氧化碳強化咸水開采(CO2-EWR)技術可以實現大規模的二氧化碳深度減排。中國適合CO2-EWR技術的盆地分布面積大,碳封存潛力巨大。揭示二氧化碳注入到儲層中的運移特征和封存規律對CO2-EWR儲層儲量預測以及碳封存體安全性評估有重要意義。實際的砂巖目標儲層中常常出現單層或多層粘土夾層,對地下流體的運移具有不可忽視的影響,揭示復雜粘土夾層對二氧化碳運移特征的影響對CO2-EWR儲量評估和場地安全性評價有重要意義。

          針對這一問題,中國科學院武漢巖土力學研究所二氧化碳地質封存研究團隊采用X射線計算機斷層掃描成像(X-CT)巖心驅替實驗技術結合數值模擬方法對復雜粘土夾層對二氧化碳運移特征的影響深入研究。首先,利用開展二氧化碳驅飽和砂巖中咸水實驗并利用X-CT實時監測二氧化碳運移過程;接著,利用CT圖像得到孔隙度分布特征,并利用有限元數值方法建立計算模型;最后,通過數值模擬進一步揭示實驗過程二氧化碳的運移機理。研究結果表明:粘土夾層對二氧化碳的運移起到分流和屏障的作用;復雜粘土夾層與流體注入方向形成的楔形區域引起二氧化碳的聚集效應。本試驗可為CO2-EWR儲量評估和場地安全性評價提供基礎分析參數和尺度泛化模型。

          本研究成果得到國家自然科學基金(41872210和41274111)以及巖土力學與巖土工程國家重點實驗室開放基金(Z017002)共同資助。

          論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1750583620306198

          

        圖1 CO2驅替含復雜粘土夾層砂巖中的咸水過程中CO2飽和度分布圖?! ?img style="font-size: 12pt" name="U020220712350873735257.png"" alt="" oldsrc="W020220712381453245447.png" src="./W020220712381453245447.png" />  

        圖2 孔滲建模流程圖

          

        圖3 驅替過程中CO2飽和度實驗結果和模擬結果對比圖

        附件:
        新搬来的女邻居欲求不满
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