CO₂-水-岩相互作用对盖层渗透率影响的数值模拟     

董建兴  李义连  杨国栋  柯怡兵  武荣华 《地质科技情报》2012,31(1):115-121

针对我国江汉盆地深部含水层的基础地质和水文地质条件,运用国际先进的反应溶质运移数值模拟软件TOUGHREACT建立垂向一维模型,探索研究了CO2进入盖层后,CO2 -水-岩相互作用对盖层渗透率的影响.模拟结果表明,CO2进入盖层后,会使pH值降低,导致矿物组分和渗透率的变化.模拟5 000 a后,盖层底部和顶部渗透率分别增加了10％和6.7％,主要是由石膏在该处的溶解以及菱镁矿未能沉淀造成的;盖层中部渗透率降低了约6.7％,主要是因为铁白云石和菱镁矿在后期发生了沉淀;绿泥石的溶解为铁白云石和菱镁矿的沉淀提供了必要的Mg2+和Fe2+离子来源,对盖层渗透率的变化起到了至关重要的作用.  相似文献   

我国沉积盆地CO2地质储存的地热条件适宜性评价          下载免费PDF全文

吴庆华  蔺文静  梁继运  刘春雷  王贵玲 《水文地质工程地质》2012,39(4):132-136

CO2地质储存是减少人类活动产生的CO2向大气排放的有效措施之一。目前CO2地质储存适宜性评价中仅把地热条件作为单一因子进行考虑,难以准确评价地热条件对CO2地质储存的影响,评价精度较差。为此本文采用加权法将地热条件三因素(大地热流、地温梯度与地表年均气温)进行CO2地质储存适宜性评价,提高了精度。表明:我国总体上较适宜CO2地质储存,储存空间大。2.1%(8.5×104km2)沉积盆地适宜CO2地质储存,68.6%(274.0×104km2)较适宜,24.6%(98.4×104km2)一般适宜,4.7%较不适宜(18.7×104km2),无不适宜区。  相似文献   

松辽盆地二氧化碳地质埋存研究     

廖黎明  王静 《四川地质学报》2012,32(3):268-271

CO2地下储存可有效地减少人类活动排放到大气中的CO2量,从而缓解日趋严重的全球气候变化问题。沉积盆地地下深部存在体积巨大的咸水含水层,咸水不宜开发利用,可用来储存大量的CO2。研究结果表明,利用松辽盆地进行CO2的地质埋存是可行的;松辽盆地深部咸含水层的CO2储存容量大约为8.96×109t,约为2003年中国大陆地区CO2放量的25倍。  相似文献   

中国岩溶碳汇潜力研究   总被引：17，自引：0，他引：17  

蒋忠诚  袁道先  曹建华  覃小群  何师意  章程 《地球学报》2012,33(2):129-134

为了应对全球环境变化,中国地质科学院岩溶地质研究所等单位在地质调查项目的资助下,在中国典型岩溶流域开展了岩溶碳汇调查,建立了岩溶碳汇观测网站,深化了岩溶碳汇过程、影响因素和形成机理研究,发现了岩溶区外源水、土地合理利用、植被恢复和水生光合作用等增加岩溶碳汇的途径,取得了大量的科技创新进展。在调查研究的基础上,将我国岩溶区划分为南方岩溶区、北方岩溶区、青藏高原岩溶区和埋藏岩溶区4种类型区,利用GIS技术计算各区的岩溶面积和岩溶碳汇量,获得中国岩溶碳汇总量为3699.1万tCO2/a,这是我国344万km2岩溶区碳水钙无机循环产生的大气CO2汇。该项研究进展在2011年的《Science》通讯报道中获得高度评价。  相似文献   

CO_2流体与储层砂岩相互作用机理实验   总被引：1，自引：0，他引：1  

张凤君  王怀远  王广华  杨潇瀛  王天野  刘娜 《吉林大学学报(地球科学版)》2012,42(3):821-826

储存于地下岩层中的CO2与矿物发生化学反应导致次生碳酸盐矿物的沉淀,CO2将以碳酸盐矿物的形式长时间地固结在储层岩石中,从而有效减少CO2向大气中的排放。通过对不同温度下CO2-H2O-砂岩相互作用机理的研究,以及反应后样品的扫描电镜观察、质量损失量和剩余反应液中总矿化度变化的分析发现:砂岩样品的溶蚀程度随温度的升高而逐渐增强;100℃和175℃时样品表面分别有方解石和白云石生成,250℃时新生成的矿物因温度过高而溶解。这表明CO2能够以碳酸盐矿物的形式固定在矿物中,175℃为本实验所证明较适合的贮存温度。  相似文献   

A New Method Used to Calculate the Homogenization Pressure and Related Thermodynamic Parameters of CO2-H2O System at T ＜623.15K and P ＜100MPa     

XU Wengang  ZHANG Dehui  HUANG Zhifeng  XI Binbin  FAN Hongrui 《地质论评》2012,58(1)

根据CO2-H2O体系均一法测温过程中出现的部分均一和完全均一现象,采用最新的热力学参数及相关模型,分别建立相应的热力学方程.根据同一体系的摩尔体积在均一法测温升温过程中几乎不变的特征可知,部分均一与完全均一状态下,体系的摩尔体积近似相等.据此对影响摩尔体积的充填度进行微调,通过迭代运算,直至两种条件下的摩尔体积近似相等,从而可以获得精确的摩尔体积和充填度,进而获得体系中的CO2含量、完全均—压力以及流体包裹体的总密度等热力学参数.本方法只需提供部分均一温度和完全均一温度以及部分均一方式便可求取相关热力学参数,符合地质研究方法和思路.该方法只适用于完全均—温度低于623.15K、完全均一压力小于100MPa以及最后均一至液相或临界点的CO2-H2O流体包裹体体系.对比研究表明,该方法也适用于盐度低于6％的NaCl-CO2-H2O流体体系,所获得的热力学参数相对误差在10％左右.  相似文献   

A Fluid Inclusion Study of Vein-type Copper Mineralization in the East Wulasigou Pb–Zn–Cu Deposit, Altay, Northwestern China     

BIAN Chunjing  XU Jiuhu  CHEN Deping  ZHANG Hui  CHENG Xihui 《《地质学报》英文版》2016,90(5):1754-1767

The Wulasigou Cu-Pb-Zn deposit,located 15 km northwest of Altay city in Xinjiang,is one of many Cu-Pb-Zn polymetallic deposits in the Devonian Kelan volcanic-sedimentary basin in southern Altaids.Two mineralizing periods can be distinguished:the marine volcanic sedimentary PbZn mineralization period,and the metamorphic hydrothermal Cu mineralization period,which is further divided into an early bedded foliated quartz vein stage(Q1) and a late sulfide-quartz vein stage(Q2) crosscutting the foliation.Four types of fluid inclusions were recognized in the Q1 and Q2 quartz from the east orebodies of the Wulasigou deposit:H_2O-CO_2 inclusions,carbonic fluid inclusions,aqueous fluid inclusions,and daughter mineral-bearing fluid inclusions.Microthermometric studies show that solid CO_2 melting temperatures(T_(m,CO2)) of H_2O-CO_2 inclusions in Ql are from-62.3℃ to-58.5C,clathrate melting temperatures(T_(m,clath)l) are from 0.5 C to 7.5 C,partial homogenization temperatures(T_(h,CO2)) vary from 3.3℃ to 25.9℃(to liquid),and the total homogenization temperatures(T_(h,tot)) vary from 285℃ to 378℃,with the salinities being 4.9%-15.1%NaCl eqv.and the CO_2-phase densities being 0.50-0.86 g/cm~3.H_2O-CO_2 inclusions in Q2 have T_(m,CO_2) from-61.9℃ to-56.9℃,T_(m,clath)from 1.3℃ to 9.5℃,T_(h,CO2) from 3.4℃ to 28.7℃(to liquid),and T_(h,tot) from 242℃ to 388℃,with the salinities being 1.0%-15.5%NaCl eqv.and the CO_2-phase densities being 0.48-0.89 g/cm~3.The minimum trapping pressures of fluid inclusions in Q1 and Q2 are estimated to be 260-360 MPa and180-370 MPa,respectively.The δ~(34)S values of pyrite from the volcanic sedimentary period vary from2.3‰ to 2.8‰(CDT),and those from the sulfide-quartz veins fall in a narrow range of-1.9‰ to 2.6‰(CDT).The δD values of fluid inclusions in Q2 range from-121.0‰ to-100.8‰(SMOW),and theδ~(18)O_(H2O) values calculated from δ~(18)O of quartz range from-0.2‰ to 8.3‰(SMOW).The δD-δ~(18)O_(H2O)data are close to the magmatic and metamorphic fields.The fluid inclusion and stable isotope data documented in this study indicate that the vein-type copper mineralization in the Wulasigou Pb-Zn-Cu deposit took place in an orogenic-metamorphic enviroment.  相似文献   

低渗卤水盆地提高CO₂注入性的技术方法: 以江汉盆地为例          下载免费PDF全文

房琦  李义连  程鹏  喻英  刘丹青  宋少宇 《地球科学》2014,39(11):1575-1583

注入性是关系CO₂地质储存成功与否的一个关键的技术和经济问题, 评价与提高CO₂在中国陆相沉积盆地普遍存在的低渗储层中的注入能力对于碳捕集与封存技术在中国的应用与推广具有重要意义.以江汉盆地江陵凹陷为例, 通过数值模拟的方法开展高盐低渗储层CO₂注入能力评估与提高方案研究.结果表明: 预注入淡水和低盐度的微咸水溶液均可不同程度地缓解注入井周围的盐沉淀问题; 预注入CO₂饱和溶液或稀盐酸溶液, 可显著提高注入井周围的孔渗值, 提高CO₂注入性, 但由于储层本身的低渗性, 迁移距离有限, 短时间内较难实现CO₂注入速率的大幅度提高.采取水力压裂措施可显著提高低渗储层中CO₂的注入性, 其提升能力取决于压裂裂缝的半长度以及压裂程度.对于单个垂直井, 通过水力压裂对储层加以改造, 并采取多层注入的方式, 在低渗储层中实现数十万吨的年注入量是可能的.   相似文献   

中国二氧化碳地质储存研究进展   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

文冬光郭建强  张森琦许天福贾小丰  李旭峰范基姣 张 徽刁玉杰  胡秋韵 《中国地质》2014,41(5):1716-1723

2010年以来,中国地质调查局组织实施了"全国二氧化碳地质储存潜力评价与示范工程"项目。依据我国沉积盆地的地质条件,基本建立了中国CO2地质储存潜力与适宜性评价体系,初步评估了417个(面积大于200 km2)陆域及浅海沉积盆地的CO2地质储存潜力与适宜性;在内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗参与并合作实施了中国首个、也是世界上规模最大的煤基全流程深部咸水层CO2地质储存示范工程,突破了钻探、灌注、采样、监测等一系列科学技术难题;在储存过程中的物理化学与生物作用、仿真模拟、环境影响与安全风险评价等基础理论研究方面取得了实质性进展。  相似文献   

CO_2注入下岩层变形和流体运移分析(I):两相流-岩层耦合模型     

张帆  周辉  吕涛  胡大伟  盛谦  胡其志 《岩土力学》2014,35(9):2549-2554

目前国内关于CO2咸水层封存尚处于先导性和试验性研究阶段,对超临界CO2注入过程中岩层力学响应和流体运移的理论与技术方面的认识还不完善。为研究CO2注入下岩层变形和流体运移,基于两相流动数学模型,给出了超临界CO2和咸水质量守恒方程;采用毛细压力和有效饱和度的关系式,将质量守恒方程变换成以毛细压力为变量的表达式,以便于考虑流体压力对岩层的影响。提出了无流体压力影响下的岩层力学本构模型,该模型能够同时考虑岩层的塑性变形和损伤。分析了两相流体-岩层相互作用机制:一方面,采用有效应力原理,考虑流体压力对岩层的力学影响;另一方面,通过岩层固有渗透率变化考虑岩层变形对流体运移的影响。  相似文献