简介:为了提高油气田的油气开采量,通常把二氧化碳注入地层中,并储存于盐水层中。一旦把二氧化碳注入岩层,二氧化碳将通过弥散和对流作用在多孔岩石中弥散。盐离子与二氧化碳分子之间的化学反应及其随后与矿物颗粒发生的反应也是重要的过程。利用一纽与孔隙尺度和连续宏观尺度相对应的微分方程,来模拟任意多孔介质中二氧化碳分子的动态。基于孔隙尺度,对流-弥散方程通过考虑单位品胞中内界面的反应而求解。单位晶胞是多孔介质的最小组成部分,可以通过重复方式来复制多孔介质。单位晶胞中的内界面为矿物颗粒表面。通过采用相邻单位品胞的周期性边界条件,以及应用称之为宏观运移理论的泰勒一阿里斯弥散理论,把孔隙尺度内的弥散过程转换成连续宏观尺度。利用这种理论,把不连续多孔体系转换成一种连续体系。在该体系中,二氧化碳分子的弥散及其与多孔介质液体和同体基质间的交互作用,以3种独立于位置的宏观系数为特征:平均速度矢量U*:弥散性向量D*:测定体积二氧化碳的平均衰减系数K*。
简介:本文研究目的旨在提供一种最优的二氧化碳(CO2)地质储存实例——注入二氧化碳并储存于油藏下深部咸水层。这即包含油藏中油水接触面(OWE)之下的单独咸水层(该储层在现有二氧化碳存储容量评估中常被忽略),也包括油藏下部的高孔隙度、高渗透性的咸水层。这是一种非常特殊的注入目标层,这种咸水层具有相当大的二氧化碳存储能力,我们推断在美国绝大多数油藏盆地内均存在大量此类地层。本研究主要目的是评估这种假定的可行性。通过试验测试不同含盐度、温度、压力条件下二氧化碳、二氧化碳-油以及二氧化碳-咸水的热物理参数,定量对比油藏和咸水层中的二氧化碳特性。此外,我们对比重系数(N)的分布和迁移性比率(M)进行了对比。其中:N用于描述浮力驱动二氧化碳的趋势;M用于描述二氧化碳在油藏和咸水层中迁移受阻的情况。本研究介绍了油藏/咸水层中二氧化碳注入的优缺点,包括以下方面:(1)二氧化碳在油中的溶解度明显高于咸水(超出约30倍);(2)油藏中二氧化碳浮力驱动迁移趋势较弱,其原因是与咸水和油的密度差相比,二氧化碳与油的密度差较小(二氧化碳与原油密度差约100kg/m^3,二氧化碳与咸水的密度差约350kg/m^3);(3)由二氧化碳溶解所造成的油或咸水密度增量并不明显(约7~15kg/m^3):(4)二氧化碳的溶解会使油的粘滞性显著下降(从5,790降至98mPas)。我们通过数值模拟计算并对比这些关键参数和过程。模拟结果表明,油藏下深咸水层的二氧化碳注入降低了二氧化碳浮力驱动的迁移率。同时,与传统深部咸水层二氧化碳注入相比(即二氧化碳注入非油藏以下的咸水层),这种方案使二氧化碳迁移率达到最小值。最终,从实践和场地应用层面看,我们将储油地层和�
简介:自2000年以米,国际能源及温空气仆俭测机构(IEAGHG)一直在Weybum地区的二氧化碳监测和储存项目中采用以时移地震数据为主、微震髓测为辅的地球物理临测方法开展二氧化碳监测活动。我们不仅重视地震监测结果,同时也重视对这些数据的分析方法。通过应用合理的反演方法(叠前地震反演和基于模型的随机反演)达到优化地质模型,预测储层的储存条件的目的。应用地震振l嘧偏移和相位角分析盖层中可能发育垂向断裂的区域。利用观测到的低水平微震信息作为建立流体.地质力学模型的约束条件,模拟了注入二氧化碳前后储层的变形关系。最后,我们用钻孔现有的制制套管作为电极,采用电阻率成像法进行了Weyburn地区二氧化碳监测,得出了可行性的研究成果。
简介:本文介绍了日本雄胜干热岩区(HDR;温度为200℃)实验室和野外二氧化碳储存试验结果。在试验过程中,部分二氧化碳预期与岩石发生交互作用并以碳酸盐沉淀(地质反应器;从岩石和碳酸盐沉淀物提取钙)。2007年,把二氧化碳溶解水(含有固态二氧化碳的河水)直接注入OGC-2井(从9月2日至9日)和Run#2(从9月11日至16日))。同时,也向水井中注入多种示踪剂。利用取样器(容量500m1)在深度约800m的位置收集水样,并对其化学和同位素成分进行监测。在Run#2开展试验期间,在把二氧化碳-水注入OGC-2井2天后,向OGC-1井注入河水。在开展野外试验期间,利用“现场分析”技术测定方解石的分解或沉淀速率。把由钛棒或金薄膜覆盖的方解石晶体置于晶胞中,并嵌入晶体探测器内。随后把这种晶体探测器下入OGC-2井内,并在特定深度把水样导入探测器。l小时后取出探测器,并利用最新开发的相位移干涉仪观测方解石晶体,以分析储层流体中方解石的溶解或沉淀速率。“现场分析”结果表明,在注入后2天内观测到方解石沉淀。该结果支持大多数注入的二氧化碳可能以碳酸盐沉淀的观点。
简介:两个多发性滑坡的野外监测,即日本本州岛的Sodechi和Yonaihata滑坡,揭示:即使这些滑坡活动是在粘性土中重复性滑动,但是斜坡破坏的扩展与普通滑动一样。随着斜坡内应变的增加(沿滑动面局部破坏的起因),地表位移同时迅速增加。第三蠕变阶段开始,并产生了大位移的持续滑动。因此。当局部破裂面形成贯通面后,整个斜坡就产生崩塌性滑动。利用环剪试验测定了滑坡粘土的三种抗剪强度参数:(1)完全软化强度参数Ф'(扰动土的峰值抗剪强度参数),(2)试样分离强度参数Ф'ss(本项研究新近提出):以及(3)残余强度参数Ф'ss稳定性分析表明在地面破坏传播阶段中,Ф'ss是表示斜坡稳定性的最合适的抗剪强度参数。因此,确定试样的分离强度参数Ф'ss是分析斜坡破坏扩展机制,并将其应用于斜坡稳定性分析问题的首要步骤。
简介:油气田水力压裂施工时,高速注入的压裂液会对套管内壁产生一定冲蚀损伤,其中井筒造斜弯肘的冲蚀问题尤为严重。基于欧拉-拉格朗日多相流模型方法,采用RNGk-ε湍流模型和改进的冲蚀模型对水力压裂过程中套管内的携砂压裂液多相流动及冲蚀过程进行了数值模拟,研究了套管内部流场分布规律和压裂参数对套管冲蚀的影响规律。计算结果表明,套管内各位置颗粒浓度分布基本一致;从井口向井下压力逐渐降低,在弯肘处压力明显降低,压裂液流速接近峰值30m/s;在竖直井与水平井相连接入弯处45°前位置出现了冲蚀破坏危险点,冲蚀速率出现峰值。水力压裂过程中套管壁面平均冲蚀速率随平均砂比、压裂液排量及压裂砂平均粒径的增大而增大,对套管壁面冲蚀影响最为关键参数是平均砂比,其次是颗粒粒径和排量,而压裂压力影响最小。在此基础上,从井眼轨迹和套管设计、压裂工艺参数设置等方面提出了降低压裂过程套管冲刷磨损的优化建议。
简介:丹麦Sjoelund垃圾掩埋场下游含水层的地质、水文地质和地下水化学调查是评价苯氧树脂酸除草剂天然降解的基础。地下水中苯氧树脂酸的浓度达到65μg/L,主要为4—乙基氯—2—甲基苯氧树脂丙酸(MCPP)和2,4—两氯苯氧树脂丙酸(2,4—滴丙酸)。通过三个断面污染物通量的计算表明在垃圾掩埋场下游50—100m范围内可以去除苯氧树脂酸。随着与垃圾掩埋场距离的变化,在增加氧浓度和减少苯氧树脂酸浓度之同存在着对应关系,这表明氧降解是主要物质去除的作用。高浓度厌氧苯氧树脂酸代谢物的存在表明也发生厌氧降解作用。含水层的沉积物和地下水实验室降解试验表明好氧和厌氧作用可以原位降解MCPP。尽管计算复杂场地氯化物和苯氧树脂酸通量的不确定性及原位指示确定的特殊性,但是结论是天然降解作为Sjoelund垃圾掩埋场补救技术是可行的。因此,需要进行苯氧树脂酸天然降解评价技术的广泛研究试验,例如:特定的代谢物、映异物比例的改变、特殊稳定碳化合物同位素比率或微生物痕量。