CO 2 地质埋存过程中溶蚀机理研究

发布时间：2024-02-24 17:38

　　目前,CO₂地质埋存是一种有效解决温室效应的方式。CO₂注入地层中,会发生一系列的地球化学反应,导致储层性质发生变化,影响CO₂埋存的安全性、有效性。本文通过以下三部分研究地质埋存过程中发生的CO₂-水-岩反应:(1)通过静态溶蚀实验研究了目标地层的CO₂-水-岩相互作用,利用ICP-OES检测和全岩矿物测试分析岩心发生的CO₂-水-岩反应;(2)通过岩心驱替实验实时监测驱替过程中岩心渗透率变化,利用SEM电镜测试观察岩心表面形态变化,并利用核磁共振检测分析驱替前后反应孔隙度变化;(3)利用PHREEQC软件中平衡相模块模拟了不同温度、压力对CO₂-水-岩的影响。实验结果表明:(1)岩心中主要溶蚀矿物为白云石、长石类矿物,其中白云石溶蚀程度相对长石要剧烈的多,白云石随时间增长反应速率变慢,并在反应30天趋于平衡,长石溶蚀主要产生石英和高岭石和其他粘土矿物。岩心矿物的溶蚀速率随着压力的增大而增大,主要是压力影响CO₂

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 二氧化碳地质封存研究背景
        1.1.2 CO₂-水-岩石相互作用
    1.2 CO₂-水-岩反应国内外研究现状
        1.2.1 CO₂ 溶蚀对孔渗参数的影响研究
        1.2.2 CO₂-水-岩石的相互作用研究
        1.2.3 存在的问题及选题意义
    1.3 研究内容和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 静态CO₂-水-岩反应研究
    2.1 实验材料
    2.2 CO₂-地层水相互作用研究
    2.3 CO₂-地层水-岩石相互作用研究
        2.3.1 实验方法及流程
        2.3.2 离子浓度变化分析
        2.3.3 矿物含量变化分析
    2.4 本章小结
第三章 动态驱替CO₂-水-岩反应研究
    3.1 动态CO₂-水-岩反应对砂岩渗透率的影响研究
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 实验方法及流程
        3.1.3 实验结果分析
    3.2 CO₂ 溶蚀后砂岩表面形貌变化
        3.2.1 扫描电镜的原理及方法
        3.2.2 实验材料
        3.2.3 砂岩表面形貌变化
    3.3 CO₂ 溶蚀对岩石孔隙结构的影响
        3.3.1 核磁共振检测原理
        3.3.2 实验步骤
        3.3.3 实验结果与分析
    3.4 本章小结
第四章 PHREEQC软件模拟CO₂-水-岩反应
    4.1 PHREEQC软件简介
    4.2 滴定模型的建立
    4.3 CO₂-水-岩反应的平衡模拟研究
        4.3.1 温度对CO₂-水-岩反应影响
        4.3.2 压力对CO₂-水-岩反应影响
    4.4 本章小结
第五章 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
致谢
参考文献
附录



本文编号：3909375