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深部储层中CO 2 沿断层泄漏量的影响因素

夏盈莉、Yingli Xia、许天福、Tianfu Xu、杨志杰、Zhijie Yang、封官宏、Guanhong Feng

2017Environmental Science被引 1

摘要

CGS（CO2地质储存）是CO2减排的重要手段之一，天然裂隙的存在则是CGS的潜在风险.CO2地质储存过程中储层上覆盖层及其浅部含水层是防止CO2泄漏的天然屏障，为了探究深部咸水层中CO2沿断层的泄漏过程并获得断层渗透率及储层中超临界CO2流体初始条件（初始饱和度、初始泄漏压力）对CO2沿断层泄漏速率和泄漏量的影响程度，依据鄂尔多斯CO2灌注工程示范区资料，使用多相、多组分溶质运移数值模拟软件TOUGH2建立了2D概念模型.结果表明，深部咸水层中的CO2在压力差和浓度差的作用下沿断层发生泄漏，到达浅部含水层后开始发生侧向运移，100 a内运移了约200 m的水平距离；由于浮力的作用，CO2集中在含水层顶板处，有效地防止了CO2向外泄漏.影响因素分析表明，100 a内断层渗透性能为低渗、中渗和高渗条件时，CO2累积泄漏量分别为0、1 050和3 000 t；CO2初始饱和度分别为0.20、0.50和0.99时，CO2累积泄漏量分别为550、1 050和1 650 t；初始泄漏压力分别为17.3、17.6和18.1 MPa时，CO2累积泄漏量则分别为900、1 050和1 400 t.除此之外，断层渗透性、CO2初始气体饱和度和初始泄漏压力对CO2泄漏的影响还体现在泄漏发生时间和平均泄漏速率上.研究显示，各因素对CO2沿断层泄漏过程的影响程度表现为断层渗透性能> CO2初始饱和度> CO2初始泄漏压力.

引用本文（GB/T 7714）

DOI：https://doi.org/10.13198/j.issn.1001-6929.2017.02.88