地质埋存类型与机理ppt课件.ppt

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1、CO2地质埋存类型与机理CO2减排措施提高能源使用效率发展新能源与可再生能源捕获和埋存CO2--CCUS海洋埋存地质埋存CO2地质埋存地下地质岩层由颗粒(如石英)或矿石(如碳酸钙)组成。在颗粒或矿石之间孔隙性空间充有流体(如水、油、气)。开口的断层和洞穴也会充满流体。向浸透性岩层的孔隙性空间和断层注入的CO2，能够替代原有位置的流体，或者CO2可以溶解在流体中，或者与矿石颗粒发生反应，或可能出现这些过程中某些组合。地质埋存地质埋存就是将CO2存放在地下地层的自然孔隙中自然界中CO2气藏的存在证实了CO2可以在地

2、下长时间存储油气田开发中积累了CO2埋存的技术经验利用CO2-EOR和ECBM可以获得经济效益选址得当，可以在地下存储大量CO2地质埋存类型油藏气藏深部盐水层煤层CO2地质埋存当CO2注入到一个气贮藏库时，会形成由天然气和CO2组成的单一流体相。当CO2注入深盐水层时，也许是一种流体相，或是一种超临界的密相。CO2注入到油贮藏库，也许是易混合的，也许是不易混合的，这取决于油的组成和系统的热力学状态。当CO2注入到煤层时，发生的过程有气体的吸附和解吸的问题，特别是对于先前在煤上吸附的甲烷，还有煤本身的膨胀或收缩问

3、题。地质封存能力CO2在油藏中的地质埋存衰竭油藏—无附加值提高石油采收率非混相驱—压力较低的油藏，注入CO2使得原油膨胀和黏度降低来提高采收率混相驱—地层压力大于最小混相压力，注入CO2与原油完全混合，提高采收率CO2强化采油CO2在气藏中的地质埋存衰竭气藏埋存提高气体采收率&埋存大约80%的天然气储量可以通过一次采气开采出来（天然气的高压缩性和低黏性）--处于研究阶段CO2在气藏中的地质埋存CO2的密度和黏度比CH4大得多，CO2注入到天然气藏底部，会起到向上驱替的作用，进而提高产气量，同时封存CO2但CO2

4、在气藏中还有弥散、扩散和对流作用，使CO2混合到天然气中，增加了天然气中CO2的含量，进而增加天然气分离的成本。EGR（EnhanceGasRecovery）纵向示意图技术原理剩余天然气恢复压力法，将CO2注入到即将枯竭的天然气藏恢复地层压力；地层条件下CO2处于超临界状态，密度和粘度远大于甲烷，CO2注入后向下运移到气藏底部，促使甲烷向顶部运移将其驱替出来；除了提高甲烷采收率还可以实现CO2封存，同时还可以避免坍塌和水侵现象。国外研究现状中国主要的含油气盆地气田可以储存约304.83×108tCO2，相当于2

5、002年全年CO2排放总量（36亿吨）的9.2倍；其中已探明天然气资源所对应的CO2储存容量为41.03×108t，相当于2002年全年CO2排放总量的1.2倍；由于我国天然气工业起步晚，产量较低。一段时间内我国还不会出现大规模气田的枯竭，因此天然气田近期不能用于大规模减排CO2。国内研究现状技术问题CO2与天然气在气藏中的混合；超临界注入，垂直度。CO2注入时机；气藏开发中后期实施。CO2注入速率；CO2注入速率高虽然能提高采气量，但CO2突破也早，同时采出气中CO2含量也高；如果注入速度太低，对提高采收率几

6、乎没有意义。相变和焦耳-汤姆逊冷却效应；CO2和甲烷形成水合物、残余水结冰及相应的注入能力下降，地层中低温条件下可能产生热应力变化，从而可能形成地层断裂。CO2在深部盐水层中的地质埋存二氧化碳在超临界状态下注入含水层中，实现封存。临界点温度和压力分别是31.1℃和7.38MPa，二氧化碳以超临界流体形式存在。超临界二氧化碳密度类似于液体，但活动能力与气体相似，也就是说，在超临界状态下，二氧化碳能大量储存，而且能迅速运移扩散，充满整个储层空间。标准大气压条件下，二氧化碳是稳定气体，密度为1.872kg/m3。当二

7、氧化碳是超临界流体，密度为150kg/m3到超过800kg/m3。二氧化碳的密度取决于地温系统。假设地表温度为15℃，地温梯度为30℃/km，二氧化碳的密度先随深度增加迅速升高，然后基本保持恒定。CO2驱替煤层气技术（CO2-ECBM）是指将CO2注入深部不可开采煤层中封存起来，以减少温室气体排放，同时将储藏在煤层中的煤层气置换出来的过程.在注CO2驱替煤层气的过程中，煤层总压力基本保持不变，随注入的CO2分压不断增大，CH4的分压则不断降低；相应注入的CO2不断被煤层吸附，CH4相继被CO2置换并被驱赶、渗流

8、到生产井开采井段周围，产出煤层气CO2驱替煤层气技术CO2地质埋存机理地质封存过程中注入的CO2是通过物理和化学捕集机制的共同作用被有效地储存于地质介质中的。地层封闭：空间信息、介质信息，现场调查法水力封闭：物理作用溶解封闭：物理化学作用矿物封闭：化学作用埋存机理结构捕获残余捕获溶解捕获矿化捕获CO2溶解度CO2残余饱和度相对渗透率曲线结构捕获structuretrapping结构捕获