张明玉,王 媛,任 杰

(1.河海大学土木与交通学院,江苏 南京 210098; 2.水文水资源与水利工程国家重点实验室，江苏 南京 210098)



深部互层咸水层二氧化碳分布特征探究

张明玉1，2,王 媛1，2,任 杰1，2

(1.河海大学土木与交通学院,江苏 南京 210098; 2.水文水资源与水利工程国家重点实验室，江苏 南京 210098)

通过构造砂页岩互层结构,并根据渗透率对砂岩层岩性进行分类,建立了多岩相非均质模型,利用多组分多相流数值模拟软件TOUGH2/ECO2N探究二氧化碳注入深部互层咸水层后的分布特征,结果显示二氧化碳聚集在低渗透性的页岩层底部,呈分层结构,砂岩层中优先在渗透率较高的岩相中运移并呈分散分布;超临界二氧化碳不断溶于地层水,含饱和二氧化碳的咸水密度增加并缓慢下沉,无明显分层现象。

深部咸水层；互层结构；多岩相；二氧化碳;地质封存;分布特征

温室气体以二氧化碳为主,因而二氧化碳减排成为全球一个的研究热点。二氧化碳地质封存被认为是当前减排的优选方案之一。碳捕集与埋存技术(carbon capture and storage,CCS)捕集工业生产过程中产生的二氧化碳并压缩至超临界状态,通过管道运输到封存场地,使其长期安全地存储于特定的地质构造中[1],主要的封存场地有废弃的油气田、枯竭的煤层及深部咸水层[2]。深部咸水层广泛存在,且规模较大,被认为是最具发展前景的封存场地[3]。

国际上,二氧化碳深部咸水层地质封存技术研究始于20世纪90年代初期,主要研究方向有二氧化碳封存量估算、封存机理、二氧化碳-咸水-岩石的多相物理化学过程等,其中对二氧化碳在均质咸水层中运移规律的研究较为深入,在室内试验、现场试验与监测、计算机模拟等方面均取得了重大进展[4-5]。……