岩盐沉淀对咸水层二氧化碳地质封存注入过程的影响以江汉盆地为例.pdfVIP

第3l卷第3期 地质科技情报 Vil．31No．3 Science Information 2012 20l2年 5月 and May Geo{ogical Technology 岩盐沉淀对咸水层二氧化碳地质封存注入过程的影响： 以江汉盆地为例 柯怡兵1，李义连1，张 炜2，董建兴1，房 琦1。武荣华1 (1．中国地质大学环境学院，武汉430074；2．中国地质图书馆。北京100083) 摘 要：依托江汉盆地基础地质和水文地质数据，通过建立新沟嘴组一维、二维径向数值模型，对该储层进行CO：封存注入数 值模拟研究，分析二氧化碳注入储层后，咸水层中发生的地球物理化学作用。以COz的溶解作用和岩盐的沉最作用为主，分析它 们对储层压力和注入性的影响。模拟结果表明，二氧化碳注入储层后，近井周围会形成3个分区。即纯液相区、两相混相区，盐沉 淀区；盐沉淀会导致压力积累严重，影响CO。-T注入性；对盐度的敏感性分析表明，成水含水层盐度越大。压力积累会越严重。因 此，江汉盆地CO：地质封存应考虑盐度的影响．采取相关缓解压力积累的措施。 关键词：二氧化碳地质封存；岩盐沉淀；成水含水层；压力积累；可注入性 中图分类号：X14 文献标志码：A 文章编号：1000—7849(2012)03—0109—07 二氧化碳是产生温室效应主要的气体之一，其 从而影响二氧化碳的实际注入，也可能会影响二氧 所带来的全球变暖问题正日益受到世界各国的广泛 化碳的泄漏。例如，注入井附近快速的方解石溶解 关注。CO。地质封存技术作为一种直接且有效减 会增加C0：的可注入性，而快速的矿物沉淀又会堵 少CO：人为排放量的技术方法．已被政府间气候变 塞维持高CO：注人速度的流动路径。盖层中的矿物 化专门委员会(IPCC)确定为降低温室气体浓度、缓溶解会形成新的流动路径，从而有益于二氧化碳迁 解气候变化的一个选择方案，试点项目已在世界各 移；同样．白封闭机制又会增强封存圈闭性。裂隙中 地实施。其中将二氧化碳封存于含水层是一种经济 化学变化引起的地应力以及主岩物理性质的变化也 且能有效缓解温室效应的对策。把来源于地下的碳 需要评估，它们会对二氧化碳长期封存的稳定性和 索还归原处是一种符合自然规律的选择[1]。张炜 安全性产生影响。 等Ⅲ曾分析了中国二氧化碳储存技术的研究现状并 综上所述，研究二氧化碳地质封存过程中地球 做出了展望，认为在我国开展C0z地下储存技术的 物理化学作用对储层压力与可注入性的影响对碳捕 系统研究是十分必要和迫切的。为了使CO。地质 获和封存极其重要。国外有学者n引模拟过二氧化 封存工程能大规模实施，必须使其在可注入性、注入 碳注入后的地球物理化学作用以及岩盐沉淀问题， 二氧化碳的可储存性以及影响人类和环境的长期安 研究对象包括碳酸盐岩储层和枯竭气田；Bacci等¨J 全性方面得到保证。由于二氧化碳的腐蚀性，其封 开展了岩盐沉淀相关方面的实验研究，以验证和校 存过程中的物理化学作用将是十分重要的。因为一 正数值模型。由于江汉盆地深部成水层的矿化度非 4 旦二氧化碳溶解于储层水中，可能会影响注入井、储 常高，可达15×104mg／L到34×10mg／L[1…，开 层及其周围区域的物理和化学特征，并增加深部地 展岩盐沉淀作用对储层注人性的影响研究具有一定 质介质中二氧化碳储存的环境和经济风险¨]。 的代表性。郑艳等u妇曾对