简介:本文介绍了一种用于评估咸水层中超临界二氧化碳(CO2)注入引起的压力积累,以及在岩层开始破裂时极限压力的简易方法。利用Mathias等学者提出的近似解法计算压力积累。该方法主要用于评估可压缩多孔介质中的两相Forchheimer流(超临界二氧化碳和咸水),也可用于评估岩层和这两种液相的可压缩性。假定注入压力受岩层破裂所需压力的限制;假定在孔隙压力超过最小主应力时岩层发生破裂,这些将依次与岩层的泊松比有关。本文也提供了用于评估咸水和二氧化碳粘滞性、密度和可压缩性的详细指南。在平原二氧化碳减排(PCOR)合作计划文本数据中提供了这些计算实例。这种方法将有效用于筛选分析潜在的二氧化碳注入场地,以鉴别是否值得开展进一步调查。
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:结合金山地区某高含二氧化碳气井试气进行了有益的探索,通过与常规烃类气井测试相比较,总结出常规测试工艺存在的不足,全面阐述了二氧化碳气井测试工艺的特殊性。通过相关资料及现场应用总结出直接采取流量计孔板的一次节流工艺,有效解决了地面管线由于节流降温所造成的结霜和冰堵难题,确保了测试资料录取的准确性和稳定性,同时也提出了现场测试中所存在的问题和注意事项,力图使这些经验和方法能够更好的应用于现场,为以后二氧化碳气井的测试实践有所帮助并起到指导作用。
简介:水文和地球化学监测是典型试验场地特征描述和二氧化碳利流监测的主要组成部分。本次试验把二氧化碳注入德克萨斯州北部海湾地区河成三角洲Frio地层的含咸水砂层。注入的二氧化碳在原地形成超临界相,与周围咸水相比超临界相二氧化碳具有气体特征(低密度和粘度),而一些二氧化碳溶解于咸水。典型试验通过1个注入井和1个监测井完成。在两个水井均开展了压力和流速监测;在监测井持续采集地表流体样品和定期采集井下液体样品。在二氧化碳注入之前开展的场地特征描述包括:在抽水试验的同时进行压力瞬变分析,来评估单相流动特征;确定注入井和监测井之间的水力连通性;确定对应的边界条件以及分析地层范围内的环境条件。此外,在注入二氧化碳前开展的示踪剂试验,有助于评估在单相条件下注入井和监测井之间的动态孔隙率和流径的几何形状。在注入二氧化碳前开展的地球化学采样,能为随后开展的地球化学监测提供基准,并有助于确定注入二氧化碳时使用的最佳示踪剂。在二氧化碳注入期间,开展水文监测来评估两相流动特征,并协助监测注入的二氧化碳羽流的运动;而通过地球化学采样能够提供二氧化碳和示踪剂到达监测井的直接证据。而且,含有二氧化碳的水能起到弱酸的作用,可与含水层内多种矿物发生反应,在监测井采集水样时可提供明显的化学信号。单相示踪剂试验和二氧化碳(以及与二氧化碳同时注入的示踪剂)的临界点曲线对比结果显示:超临界二氧化碳与固有咸水之间存在两相流动过程:为了有效地把二氧化碳封存于咸水含水层,必须充分了解二氧化碳封存场地当前存在的不确定性因素。
简介:本文研究探讨了在西伯利亚冻土区储存二氧化碳的可能性问题。主要利用地热数据编制了反映冻土区和冻土区中二氧化碳、甲烷水合物稳定区参数的系列图件。研究表明,在冻结断面中可以储存二氧化碳,并且合理地向位于较深的相对稳定的储集层注入。在这种情况下,粘土层、二氧化碳水合物稳定带,以及上部的冻结岩层将是二氧化碳的盖层。
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: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:在评价广泛进行的二氧化碳地质储存可行性时,对二氧化碳渗漏到储存间隔以上地下水源的失误或意外事件的潜在件后果进行首次评估非常谨慎。为设计地下水脆测项日,需要二氧化碳介入到地下水系统的敏感性资料。进行实验室的间歇试验足为了探测二氧化碳对美国墨西哥湾沿岸典型含水层地下水质的影响范围。结果表明,二氧化碳在数小时或数天之内,可以增加许多阳离予的浓度。根据它们的浓度趋势,分辨出两种类型的阳离子:第一种类型的阳离子是Ca、Mg、Si、K、Sr、Mn、Ba、Co、B、Zn,这种类型的阳离了往间歇试验之前或者结束时可以快速增加下述的二氧化碳初始通量,并达到稳定浓度。第二种类型的阳离子是Fe、Al、Mo、U、V、As、Cr、Cs、Rb、Ni和Cu,这砦离子浓度在二氧化碳通量起点增加,但是,在多数的实例中都比以前的二氧化碳浓度低。白云石和方解石分解导致Ca、Mg、Mn、Ba和Sr的浓度大幅增高。在矿物质缓冲期间,由于PH值增加,阳离予释放速率呈线性降低。试验结果指出,碳酸盐矿物对地下水质变化起主要作用。地下水降解的潜征风险评价和监测策略应该主要针对这些快速起反应的矿物。而第二种阳离子移动的风险可能会自动缓解,因为PH值吲弹时,出现吸附现象。
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。