地质封存二氧化碳沿断层泄漏数值模拟研究

张志雄, 谢健, 戚继红, 胡立堂, 张可霓, 吴礼舟. 地质封存二氧化碳沿断层泄漏数值模拟研究[J]. 水文地质工程地质, 2018, 45(2): 109-109. doi: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.2018.02.17
引用本文: 张志雄, 谢健, 戚继红, 胡立堂, 张可霓, 吴礼舟. 地质封存二氧化碳沿断层泄漏数值模拟研究[J]. 水文地质工程地质, 2018, 45(2): 109-109. doi: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.2018.02.17
ZHANGZhixiong, . Numerical simulation of CO2 leakage along faults from geologic carbon dioxide sequestration[J]. Hydrogeology & Engineering Geology, 2018, 45(2): 109-109. doi: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.2018.02.17
Citation: ZHANGZhixiong, . Numerical simulation of CO2 leakage along faults from geologic carbon dioxide sequestration[J]. Hydrogeology & Engineering Geology, 2018, 45(2): 109-109. doi: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.2018.02.17

地质封存二氧化碳沿断层泄漏数值模拟研究

  • 基金项目:

    国家能源应用技术研究及工程示范项目(NY20111102-1);多源同汇地下水流系统水动力弥散混合特征沙槽模型研究(41402223)

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Numerical simulation of CO2 leakage along faults from geologic carbon dioxide sequestration

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  • 安全性和封存效果是二氧化碳(CO2)地质封存(GCS)最受关注的问题,其中以断层/裂缝引起的场地不确定性因素较为复杂。利用储层多相流模拟软件TOUGH2/ECO2N,研究了不同情境下注入深部咸水层中的CO2沿断层发生泄漏的时间、速率、泄漏量等特征。通过15个场地尺度的模型结果分析表明,CO2注入方案、断层性质(发育位置、产状、几何形态、内部结构)、系统内岩层的组合形态对CO2泄漏均有影响。相同储存环境和断层发育条件下,CO2注入速率从1.59 kg/s增加至6.34 kg/s,CO2泄漏时间提前3 706 d,泄漏量在20 a后增加至注入总量的32.43%。断层发育位置对CO2封存影响极为显著,本次研究,距注入井100 m位置的断层可造成CO2的泄漏量在20 a后高达总注入量的63.39%。相同条件下,倾斜/窄小的断层比垂直/宽厚的断层对CO2及储层咸水的泄漏影响更小。断层渗透率增加一倍,可导致CO2泄漏量增加2.11%,泄漏速率约提高0.006~0.01 kg/s。
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出版历程
收稿日期:  2017-07-29
修回日期:  2017-09-10
刊出日期:  2018-04-15

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