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CO2咸水层封存是减少人为CO2排放最有效的选择之一,是人工制造巨量碳汇的新型地质工程。全球商业化规模CO2封存项目和中试尺度的现场试验10年以上的平稳运行表明,CO2咸水层封存在技术上是可行的。本文从CO2咸水层的封存机制、储量评价、监测和预测、安全评价和利用方面作了系统评述。水热实验和数值模拟是目前水-岩-CO2相互作用过程和CO2封存机制研究的重要方法,但需要现场试验数据的验证。储量评价主要基于CO2溶解捕获原理,参数的确定方法及不同尺度上方法的选择仍需进一步研究。以地震法为代表的地球物理方法能够有效监测储层中CO2晕的形态,但价格昂贵不宜广泛应用,新方法的试验很有必要;地球化学方法能够及时反映CO2注入后的运移及储层的响应,简单易行,成本较低,但需要监测孔;数值模拟方法能为CO2晕的运移形态和方向提供依据;需要依托一套适用性强的多种方法联用监测技术。安全评价技术包括数值模拟、岩石力学参数测定及各种模型建立,还需从公众认可度及加入大规模项目数据角度提高和完善。考虑到成本问题,CO2咸水层利用值得重视,特别是实现地热可持续开发利用的CO2-EATER技术的发展。国外在CO2海相咸水层封存的技术发展较快,国内沉积盆地可用于CO2封存的咸水层多以陆相沉积为主,储层水化学、水文地质和矿物岩性特征与海相咸水层有很大差异,非均质性也较突出,需要在借鉴和学习国外经验的同时突出自己的特色和重点。 相似文献
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地热尾水回灌率低是目前中国沉积盆地砂岩储层中-低温地热资源可持续开发利用的瓶颈。基于利用CO2提高地热回灌率,即CO2-EATER(CO2-Enhanced Aquifer Thermal Energy Recovery)概念模式,以黄骅坳陷中部北塘凹陷新近系馆陶组砂岩热储层为例,利用高温高压反应釜实验模拟了反应时间为10d,温度为100℃,压力为10MPa人工注入CO2条件下,水-岩-CO2相互作用及其对储层水化学组分及矿物组分的改变和对孔隙度及渗透率可能的影响。结果表明,CO2注入后,储层水的pH值从7.7下降到6.3,储层水的HCO3-、Ca、Mg、Na和K等组分显著增加。这是由于CO2溶解于水,形成了酸性环境,储层中长石类矿物和方解石发生溶解而释放出金属阳离子。地层水的δ18OH2O和δ2HH2O分别发生了3.5‰和3‰的负漂移,表明人工CO2的注入促进了水-岩反应。X衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析结果也证实了长石类矿物的溶解,这对改善储层具有一定意义,也说明CO2-EATER模式可能适合于北塘凹陷新近系馆陶组。 相似文献
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