二氧化碳地质储存数值模拟中边界的影响分析和范围确定

摘要：

在“无限大”深部咸水层的二氧化碳(CO2)地质储存数值模拟中,往往需要人为给定一个边界.边界范围大小和类型选取直接影响模拟结果,进而导致储存潜力评价误差.笔者基于典型深部咸水层的二维径向模型,采用TOUGH2-MP软件进行数值模拟,分析了不同边界范围和类型对深部咸水层中注入CO2后压力和CO2饱和度分布、最大压力和CO2运移距离及储存形式和储存效率的影响.为了说明边界的确定与深部咸水层参数有关,还进行了渗透率、孔隙度、压缩系数、温度、盐度和边界类型的敏感性分析.结果表明在隔水边界类型下,边界范围越大,压力增量和CO2饱和度越被“平均化”,从而最大压力增量越小,CO2饱和度分布形状越扁平,最大运移距离越大.但储存形式受边界影响不大,体积储存效率在“无限大”深部含水层中被高估.随着边界范围的扩大,边界引起的差异逐渐变小.另外,基于单相流和多相流解析解理论,得到了在已知注入速率下边界范围大小的简单近似确定方法.该方法考虑CO2的最大运移距离和水相的影响边界两个方面,适用于“无限大”深部咸水层单井或多井注入的边界确定.

关键词：深部咸水层、二氧化碳地质储存、数值模拟、边界影响、边界范围

所属期刊栏目：37

分类号：P66;P641.2(环境地质学)

在线出版日期：2014-06-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：77-86