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:全球定位系统常用于自然灾害或其他地球物理现象的监测。滑坡监测是一个对各种GPS方法进行测试并解译各种系统误差来源的领域。在以往的研究中,快速静态GPS的系统误差来源的解译受GPS位置高差的显著影响。在这项研究中,我们进一步探讨使用快速静态测量中监测点高差对GPS监测快速测量的影响程度。为了证明其影响,我们在土耳其中部的koyulhisar滑坡中使用了静态GPS测量。快速静态GPS方案与静态GPS方案在BERNESE5.0中的运行结果对比表明,当监测基准点之间高差较大时系统误差主要表现在快速静态GPS变形率的估算值上。其中垂直分量的效果尤为显著,尽管它在水平分量上微不足道。减少地面参考站和流动站之间的高差,15分钟后快速静态方案即显示出与静态定位方案的高度相关性和近似变形率。
简介:在美国及许多国家、地区存在有丰富的页岩气资源。在这些资源的不断开发过程中涉及环境风险,尤其是水资源。这种分布式采掘工业的复杂原始状态及有限的影响数据,导致建立可能的影响和设计适当的调控响应面临挑战。为了评估一套潜在的水管理政策方案,此处我们建议在项目层次影响评估方法之外.采用区域性、共同性影响分析。具体来说,我们检查用于水力压裂的假定取用水和随后的废水处理,这种废水可能返回或来自目前未开发的纽约Susquehanna河流盆地的未来开采的页岩气井。结果表明:建议的取用水管理措施不能提供比单一方法更大的环境保护。我们建议采用一种使环境保护最大化、同时减少调控复杂性的政策。对于废水处理而言,据我们了解,纽约Susquehanna河流盆地现存的市政设施的废水处理能力有限,我们建议对工业处理设施采取适度的私人投资,以完成处理目标而不会对公共系统造成风险。我们得出如下结论:影响页岩气开发的确定性水资源调控应该建立在区域性、共同性基础上,这表明可以通过兼顾环境评估和调控限制开采的需要,以满足水资源管理目标。
简介:滑坡早期预警系统(EWS)是一种降低滑坡风险的重要工具,尤其是在结构保护措施潜力受限制的地区。然而,滑坡早期预警系统的设计、执行及成功的实施是复杂的,而且在许多情况下还未完成。关键问题是与诱发滑坡条件的不确定性、应急方案的成功执行及当地人员的反应有关。本文中我们描述了最近在哥伦比亚峡谷的滑坡早期预警系统的执行过程。这是一个受滑坡灾害影响的特殊地区。正如许多其它情形一样,数据(降雨量、土壤测量、滑坡事件记录)的不充分基准及相关的不确定性代表了困难的复杂化。为了能够较好地评估不同的早期预警系统成分的影响,我们以一种简单而集成的方法开发了一套模拟早期预警系统的数值模型。结果表明:预测的滑坡损失几乎按指数律地取决于降雨量测量误差。随机优化进一步提出建议,对于一个增加的观察误差,增加降雨诱发滑坡临界值调整。这些模拟研究是朝向一个更通用和集成方法的第一步。在滑坡早期预警系统的设计和运作的提高方面显示重要的潜力。
简介:为了计算二氧化碳和氯盐水在温度为12~300℃、压力为l-600bar(0.1-60Mbar)、Nacl含盐量为0~6m的情况下的混合溶解度,这里提出了对比相关性。所列方程的计算是高效率的,主要打算用于碳持留和地热研究中的二氧化碳一水流液的数字模拟。这个物相分离模型依靠文献提供的关于二氧化碳和NaCI盐水的物相分离实验数据,并且把以前公布的相关性提升到更高的温度。该模型依靠富水(水状)相的活动系数和富二氧化碳相的有效压力系数。利用一个纯水中的Margules表达式、和一个盐析作用的Pitzer表达式来处理活动系数。利用一个修改的Redlich-Kwong状态方程、以及结合不对称二元相互作用参数的混合规则来计算有效压力系数。使计算活动系数和有效压力系数的参数适合于关注的P-T范围公布的溶解度资料。这样作,通常能在有用资料散布的范围内重现混合溶解度和气相体积的资料。提供了~个在该混合溶解度模型上实施的多相流模拟实例,该实例中、假设的增强地热系统以二氧化碳作为热的提取液。这个模拟中,将20℃的干燥超临界二氧化碳注入到200℃的热水储层。成果指出,注入的二氧化碳迅速地取代了地层水,但是,产生的二氧化碳中却在长时间内含有大量的水。该二氧化碳中的水量可能与储层岩石和工程材料的反应有关。