碳酸盐岩水热协同混合溶蚀作用机理的数值试验研究     

侯文隽  龚星  刘锋  李红中 《中国岩溶》2023,(4):775-784

摘要：在封闭岩溶水系统中，当水化学组分或温度不同的饱和地下水发生混合时，将增加地下水的碳酸盐矿物溶解度，产生新的溶蚀能力。为了揭示常见地下水混合情况下的饱和溶液混合溶蚀和温度混合溶蚀协同作用机理，文章采用水文地球化学软件PHREEQC模拟了土壤入渗水与浅层地下水、深循环热水与浅层地下水、深部流体与浅层地下水混合条件下的碳酸钙溶蚀反应，讨论了地下水温度、二氧化碳分压P₍(CO)₂)以及端元溶液混合比例对水热协同混合溶蚀作用强度的影响。研究结果表明：天然地下水混合条件下的水热协同混合溶蚀作用能够增加已经饱和地下水的溶蚀能力，混合溶液补充溶蚀能力由强到弱依次为：深部流体与浅层地下水混合，深循环热水与浅层地下水混合，土壤入渗水与浅层地下水混合；在土壤入渗水与浅层地下水混合、深循环热水与浅层地下水混合情况下，水热协同混合溶蚀作用以饱和溶液混合溶蚀作用为主，温度混合溶蚀作用为辅，在深部流体与浅层地下水混合条件下，虽然温度变化会使得饱和溶液析出碳酸钙沉淀，但混合溶液整体上仍表现为较强的侵蚀性。岩溶水系统中的水热协同混合溶蚀作用强度受温度和P₍  相似文献   

东海陆架盆地新生界咸水层二氧化碳封存地质条件及封存前景     

陈建文  孙晶  杨长清  杨传胜  谢明英  孙晓娜  王建强  袁勇  曹珂 《海洋地质前沿》2023,(10):14-21

目前可用于封存二氧化碳的地质体包含深部咸水层、枯竭油气田、玄武岩等，其中，深部咸水层广泛分布于全球大多数沉积盆地，具有封存能力大、技术成熟、安全性高、成本低等优点，是一种重要的二氧化碳封存地质体。相较于陆域，海域碳封存具有封存潜力大、安全性高、环境影响小、封存周期长等优点，是实现“双碳”目标的重要途径。东海陆架盆地面积大，盆地构造稳定性较高，属于次冷-次热盆地，碳封存目标层厚度大、分布广，具有良好的咸水层二氧化碳封存地质条件，且盆地油气勘探开发程度较高，实施二氧化碳咸水层地质封存的工程条件成熟。在中国海域含油气盆地中，东海陆架盆地咸水层二氧化碳地质封存适宜性为高适宜。综合考虑勘探开发程度、区域构造稳定性、地热条件、二氧化碳咸水层地质封存物质条件和地质封存工程实施条件等可影响二氧化碳地质封存前景评价的参数，分别评价了各区带二氧化碳封存前景。其中，台北坳陷和浙东坳陷碳封存前景最好，适宜实施二氧化碳地质封存；长江坳陷和海礁隆起碳封存前景较好，可作为实施二氧化碳地质封存的备选区带。  相似文献   

二氧化碳羽流地热系统的碳封存经济分析          下载免费PDF全文

付雷  马鑫  刁玉杰  郑博文  郑长远  刘廷  邵炜 《中国地质》2022,49(5):1374-1384

【研究目的】 二氧化碳羽流地热系统（CPGS）在取热的同时可实现CO₂地质封存，在碳达峰与碳中和背景下，CPGS碳封存的经济性是众多学者关注的要点。【研究方法】 以松辽盆地泉头组为例，采用数值模拟方法对比分析了注入压力、井间距与回注温度对热提取率的影响，在供暖情景下，计算了CPGS供暖效益与碳封存成本，并与常规水热型地热系统供暖效益进行了对比。【研究结果】 受携热介质转变与热突破影响，CPGS开采井温度呈现“降低-稳定-降低”的趋势，其中井间距对开采井温降影响显著，井间距越小开采井温降越明显；热提取率与回注压力呈现正相关性，与回注温度呈现负相关性，井间距对热提取率影响不显著；CPGS与常规水热型地热系统相比，采热量呈现“高-低-高”三个阶段，其中回注压力越小、回注温度与储层温度越接近，实现CPGS较水介质多采热能所需的时间越短。【结论】 仅考虑CO₂价格与取热效益，供暖收益抵消部分碳封存成本后，井间距对CO₂封存单位成本影响最为显著，井间距越小，CO₂封存单位成本降低越迅速，在注采井间距300 m条件下，持续开采30 a后CO₂封存单位成本可降至160元/t。  相似文献