咸水層CO2地質(zhì)封存的長期穩(wěn)定性分析及控制.pdf

1、全球氣候變暖已成為國際熱點問題，二氧化碳因具有溫室效應(yīng)被普遍認(rèn)為是導(dǎo)致全球氣候變暖的重要原因之一。如何減少二氧化碳排放，控制大氣中二氧化碳濃度，是人類面臨的難題。在此背景下，本論文以中美重大合作項目課題二氧化碳地下封存長期穩(wěn)定性預(yù)測與控制研究為依托，主要進行研究的內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　對目前世界上CO2封存的研究情況和CO2地質(zhì)封存的基礎(chǔ)理論進行了概括總結(jié)，論述了二氧化碳的封存類型和封存機理以及選址和評價模式。借助軟件TOUGH2

2、，對注入井類型中水平井和豎直井進行了定壓灌注方案的三維數(shù)值模擬，模擬了注入期間的50年和停止注入后直到1000年CO2的變化情況，模擬結(jié)果得出水平井優(yōu)于豎直井，注入速率和注入量隨著注入壓力的增大而增大，但本文并未涉及對地層儲存的能力進行分析。CO2飽和度在1000年時基本趨于穩(wěn)定，不考慮其他化學(xué)和力學(xué)變化時，可認(rèn)為CO2在水中溶解的時間需要1000年以上。
　　通過已經(jīng)建立起來的一個二維模型實驗裝置，分別模擬了水平井和豎直井兩種情

3、況，也采取了不同定壓灌注方案，以便和數(shù)值模擬進行規(guī)律性對比分析，還模擬了注入CO2時對蓋層的影響。結(jié)果驗證了水平井的確優(yōu)于豎直井，但注入速率的變化曲線有些不同，文中也進行了相關(guān)的解釋和分析。
　　本論文還對CO2封存的泄露風(fēng)險、逃逸的方式和風(fēng)險控制途徑進行了總結(jié)。CO2封存并能長期穩(wěn)定安全的封存，才能保證CO2地質(zhì)封存是解決環(huán)境問題的重要途徑。論文最后進行了總結(jié)展望，尤其是對物理實驗裝置，從目前研究的情況表明，裝置相對簡陋，模擬中