咸水層CO2地質(zhì)封存的長(zhǎng)期穩(wěn)定性分析及控制.pdf

1、全球氣候變暖已成為國(guó)際熱點(diǎn)問(wèn)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(xiàng)目課題二氧化碳地下封存長(zhǎng)期穩(wěn)定性預(yù)測(cè)與控制研究為依托，主要進(jìn)行研究的內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　對(duì)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(jìn)行了概括總結(jié)，論述了二氧化碳的封存類型和封存機(jī)理以及選址和評(píng)價(jià)模式。借助軟件TOUGH2

2、，對(duì)注入井類型中水平井和豎直井進(jìn)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(duì)地層儲(chǔ)存的能力進(jìn)行分析。CO2飽和度在1000年時(shí)基本趨于穩(wěn)定，不考慮其他化學(xué)和力學(xué)變化時(shí)，可認(rèn)為CO2在水中溶解的時(shí)間需要1000年以上。
　　通過(guò)已經(jīng)建立起來(lái)的一個(gè)二維模型實(shí)驗(yàn)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(jìn)行規(guī)律性對(duì)比分析，還模擬了注入CO2時(shí)對(duì)蓋層的影響。結(jié)果驗(yàn)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(jìn)行了相關(guān)的解釋和分析。
　　本論文還對(duì)CO2封存的泄露風(fēng)險(xiǎn)、逃逸的方式和風(fēng)險(xiǎn)控制途徑進(jìn)行了總結(jié)。CO2封存并能長(zhǎng)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(wèn)題的重要途徑。論文最后進(jìn)行了總結(jié)展望，尤其是對(duì)物理實(shí)驗(yàn)裝置，從目前研究的情況表明，裝置相對(duì)簡(jiǎn)陋，模擬中