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基于高干度泡沫实验的非均质咸水层CO_(2)封存能力分析
1
作者 李松岩 马芮 党法强 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期46-55,共10页
CO_(2)咸水层封存是实现“碳中和”目标的一项重要技术手段。高干度泡沫不仅能更好地控制CO_(2)流度而且还能适应地层的非均质性,明显提高了咸水层的空间利用效率。为探究高干度CO_(2)泡沫在非均质咸水层中的调剖效果与CO_(2)封存能力,... CO_(2)咸水层封存是实现“碳中和”目标的一项重要技术手段。高干度泡沫不仅能更好地控制CO_(2)流度而且还能适应地层的非均质性,明显提高了咸水层的空间利用效率。为探究高干度CO_(2)泡沫在非均质咸水层中的调剖效果与CO_(2)封存能力,利用自行设计的高温高压驱替实验装置,进行了不同渗透率级差的并联岩心CO_(2)泡沫驱室内实验研究,分析了驱替过程中岩心的气液产出情况与CO_(2)饱和度的变化规律,指出了不同渗透率级差非均质岩心模型的碳封存效果与机理。研究结果表明:①与CO_(2)气驱相比高干度泡沫驱用于CO_(2)咸水层埋存具有更大优势,当岩心渗透率级差介于2.6~10.8时,泡沫均能有效封堵高渗透岩心,使阻力因子维持在36左右,增大了驱替压差与低渗透岩心的产气、产液速度;②岩心中气相饱和度与渗透率存在一定关系,当岩心的渗透率小于2450 mD时,最高气相饱和度随渗透率增加而增大,当渗透率超过2450 mD时,岩心最高气相饱和度在80%左右;③采用高干度泡沫驱可以有效扩大岩心中CO_(2)封存量,渗透率级差为4时,泡沫驱的CO_(2)封存体积较气驱增长219%,当渗透率级差扩大至10.8,CO_(2)封存量能始终维持在较高水平。结论认为,咸水层条件下CO_(2)泡沫驱替实验探究了CO_(2)封存能力变化,提供了非均质储层提高碳封存效率的实验认识,可为非均质咸水层中CO_(2)的地质封存技术优化提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 碳中和 CO_(2)地质封存 高干度泡沫 咸水层 非均质地层 封存效率
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中高渗倾斜地层与水平地层中CO2地质封存的差异性对比 被引量：3
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作者 王福刚 郭兵 +2 位作者 杨永智 汪芳 田海龙 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2020年第2期246-255,共10页
CO2地质封存是减少CO2向大气排放,缓解温室效应的有效手段之一。由于构造和成岩作用,倾斜地层在自然界中普遍存在,研究倾斜地层对CO2封存量及安全性的影响具有实际意义。依托新疆准噶尔盆地阜康凹陷某CO2地质封存示范工程,采用数值模拟... CO2地质封存是减少CO2向大气排放,缓解温室效应的有效手段之一。由于构造和成岩作用,倾斜地层在自然界中普遍存在,研究倾斜地层对CO2封存量及安全性的影响具有实际意义。依托新疆准噶尔盆地阜康凹陷某CO2地质封存示范工程,采用数值模拟方法,分析了中高渗CO2储层地层倾角变化对CO2地质封存过程的影响。结果表明:CO2注入将导致近井区域地层压力显著升高;中高渗倾斜地层与水平地层相比,在地层压力分布、CO2侧向运移距离、CO2注入速率和总封存量等方面均存在明显差异。相比于水平地层,由于地层倾角的存在,倾斜地层压力呈不对称分布,CO2侧向运移距离显著加大。倾斜地层中压力传递和消散过程与水平地层差异显著,受此影响,倾斜地层与水平地层CO2的总注入量差值随时间呈非单调性变化。在注入初期,倾斜地层CO2的总注入量小于水平地层,随着注入时间延长,倾斜地层CO2的总注入量逐渐接近并超过水平地层;注入20年后,相较于水平地层,倾斜地层倾角越大越有助于增加CO2的总注入量,这一研究结果与前人基于低渗倾斜地层的研究结论正好相反。地层倾角的存在会促进CO2向浅部运移,倾角越大,CO2向浅部含水层和大气泄露的风险越大。因此,在CO2地质封存场地选址中,应充分考虑倾斜地层对封存效率及安全性的影响。 展开更多
关键词 CO2地质封存 倾斜地层 水平地层 数值模拟 中高渗透率 封存效率 安全性 准噶尔盆地
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咸水层毛管力圈闭机制及对非纯CO_(2)封存效率的影响
3
作者 崔国栋 胡哲 +2 位作者 宁伏龙 王延永 焦玉勇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2791-2801,共11页
实际咸水层呈垂向多层分布,物性差异大,毛管力非均质性严重。非纯CO_(2)气体封存过程中,毛管力不仅会圈闭CO_(2),更会圈闭伴随的杂质气体,影响CO_(2)运移和封存。但是,垂向多层系下毛管力的圈闭机制还不清楚,其对非纯CO_(2)气体封存效... 实际咸水层呈垂向多层分布,物性差异大,毛管力非均质性严重。非纯CO_(2)气体封存过程中,毛管力不仅会圈闭CO_(2),更会圈闭伴随的杂质气体,影响CO_(2)运移和封存。但是,垂向多层系下毛管力的圈闭机制还不清楚,其对非纯CO_(2)气体封存效率的影响亟待分析。为此结合随机统计地质建模和非纯CO_(2)-盐水两相渗流模型,建立了垂向多层系咸水层非纯CO_(2)封存运移模型;研究了毛管力作用下CO_(2)和杂质气体的运移过程及其羽流发育规律,并对非纯CO_(2)气体垂向运移速率和毛管力圈闭能力进行了量化计算;最后通过敏感性分析,阐明了毛管力大小、非均质程度、杂质体积分数等因素对非纯CO_(2)气体封存效率的影响。研究结果表明,非均质毛管力可有效圈闭非纯CO_(2)气体,增加非纯CO_(2)气体在横向上的波及体积;随着毛管力大小和非均质程度增加,毛管力圈闭量升高,毛管力封存系数增大,但CO_(2)垂向运移速率降幅明显,与杂质气体垂向运移速率的差异幅度增加。毛管力自上而下递减时,底部毛管力圈闭减少,更多的非纯CO_(2)气体将运移到地层上部的各个区域,使得非纯CO_(2)气体毛管力封存系数增加,非纯CO_(2)气体残余封存系数减少,CO_(2)垂向运移速率增大,与杂质气体垂向运移速率的差异幅度减小;随着杂质气体体积分数增加,非纯CO_(2)气体浮力增加,垂向运移速率增大,更多非纯CO_(2)气体运移到地层顶部,非纯CO_(2)气体毛管力封存系数降低,残余封存系数增加。因此为保证封存安全性,应尽可能选择含杂质少的非纯CO_(2)气体注入毛管力大、非均质性强以及垂向毛管力自上而下先递增后递减的咸水层。 展开更多
关键词 非纯CO_(2)气体 咸水层 毛管力圈闭 封存效率 杂质气体
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气候变化视角下我国林业投资效率研究 被引量：13
4
作者 齐林 周小林 《中国软科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2018年第6期35-46,共12页
森林能够通过光合作用捕捉并封存大气中的二氧化碳,实现减排增汇,是缓解气候变化的重要组成部分;森林的开发利用也可以为人们带来一定的非碳经济效益。森林面积的扩大、森林碳蓄积量的增加以及包括非碳效益在内的林业综合效益都与人们... 森林能够通过光合作用捕捉并封存大气中的二氧化碳,实现减排增汇,是缓解气候变化的重要组成部分;森林的开发利用也可以为人们带来一定的非碳经济效益。森林面积的扩大、森林碳蓄积量的增加以及包括非碳效益在内的林业综合效益都与人们对森林的投入密切相关。建国以来,我国林业政策几经变迁,林业投资总量与投资结构也相应变化。本文运用DEA评价模型,对1950-2013年间林业投入的森林碳封存效率以及1990-2014年间的林业投资综合效率进行测算和分析。测算结果显示,林业投入的森林碳封存效率值较低,主要受到纯技术效率值和规模效率值低的共同影响;综合效率低则主要受规模效率值低影响。结合我国林业发展历程分析发现,外部环境和林业政策、林业管理与技术创新、林业资金管理与使用、森林自然属性与林业管护影响林业投入效率是影响森林碳封存投入产出效率的原因;而林业资金综合效率低则受林业保护政策、林业企业改革以及林业经济本身的发展等因素影响。 展开更多
关键词 林业投资 DEA模型 碳封存效率 综合效率
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CO_(2)地质封存选址关键要素评估
5
作者 李珂 韩小俊 +5 位作者 张晓斌 梁波 胡峰 汪晴川 孙健 王松廷 《天然气勘探与开发》 2024年第5期95-102,共8页
CO_(2)地质封存作为有效移除温室气体的主要技术选择,正被广泛应用于全球CCS/CCUS产业。为厘清影响CO_(2)地质封存选址的关键要素,通过分析封存核心需求,从确保封存能力和封存效率、保障封存的安全性和稳定性两大方面着手,建立封存选址... CO_(2)地质封存作为有效移除温室气体的主要技术选择,正被广泛应用于全球CCS/CCUS产业。为厘清影响CO_(2)地质封存选址的关键要素,通过分析封存核心需求,从确保封存能力和封存效率、保障封存的安全性和稳定性两大方面着手,建立封存选址关键要素体系,并逐一评估。研究结果表明:①共识别出12类关键要素,其中CO_(2)密度、埋深、碳源、储层条件、地质圈闭类型以及盖层为核心要素;②埋深在1000~1500 m、碳源纯度在99%以上可最大限度提高CO_(2)密度,进而保障封存能力;③储层方面,高封存量级为优先选择条件,同时高孔渗物性条件(孔隙度大于20%,渗透率大于100 mD)能大幅提高封存效率,而含咸水储层可进一步提升封存能力;④地质圈闭类型首选背斜型和砂岩型岩性圈闭,其在保证封存安全性和稳定性的同时还能提供较大规模储集空间;⑤盖层首选含化学沉积岩及泥质岩、致密石灰岩、厚度大于200 m、多套且连续稳定分布盖层,可有效阻隔CO_(2)逸散。 展开更多
关键词 CO_(2)地质封存 封存能力与效率 封存安全性与稳定性 关键要素体系 评估标准
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