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中国科学院武汉岩土所超临界二氧化碳强化页岩开采与地质封存一体化研究取得进展（图）
岩土 页岩 地质 一体化
2024/11/24
全球能源失衡带来了巨大的挑战和环境后果，超临界二氧化碳强化页岩开采与地质封存一体化为同时解决这两个问题提供了有希望的解决方案。页岩储层拥有低孔隙度、低渗透率和高吸附性的特征，展现出大规模碳封存的潜力。在SC-CO₂注入过程中，页岩气储层会经历一系列由CO₂吸附引起的物理化学变化，包括吸附、溶解、沉淀、传输和润湿性变化等多重机制的协同作用。这一机制在影响页岩气储层的储存能力的...
CCUS（Carbon Capture, Utilization and Storage：碳捕获、利用与封存）是应对全球气候变化以及实现“3060双碳目标”的关键技术之一。CO2注入地下储层后，储层温度压力条件的改变会对CO2的运移特征有不可忽视的影响，研究不同温压环境下储层内部CO2运移和分布特征对储量评估和场地安全评价有重要意义。
在二氧化碳地质利用与封存（CCUS）技术类别中，二氧化碳强化咸水开采（CO2-EWR）技术可以实现大规模的二氧化碳深度减排。中国适合CO2-EWR技术的盆地分布面积大，碳封存潜力巨大。揭示二氧化碳注入到储层中的运移特征和封存规律对CO2-EWR储层储量预测以及碳封存体安全性评估有重要意义。实际的砂岩目标储层中常常出现单层或多层粘土夹层，对地下流体的运移具有不可忽视的影响，揭示复杂粘土夹层对二氧化碳...
在二氧化碳地质利用与封存（CCUS）技术类别中，二氧化碳强化咸水开采（CO2-EWR）技术可以实现大规模的二氧化碳深度减排。中国适合CO2-EWR技术的盆地分布面积大，碳封存潜力巨大。揭示二氧化碳注入到储层中的运移特征和封存规律对CO2-EWR储层储量预测以及碳封存体安全性评估有重要意义。实际的砂岩目标储层中常常出现单层或多层粘土夹层，对地下流体的运移具有不可忽视的影响，揭示复杂粘土夹层对二氧化碳...
将二氧化碳（CO2）注入深部咸水层、油气藏、煤层等地质体进行长期安全存储和隔离，是2022年5月5日和中期最有希望的减少CO2排放到大气中的解决方案之一。在CO2注入咸水层的过程中，储层岩石的润湿性是影响CO2地质封存的一个重要因素。目前，通过实验基本可以确定水滴在砂岩表面的润湿角与其影响因素的关系，但是在不同测试环境、温度或者离子浓度等条件下，润湿行为变化情况一般很难在实验中观察到，而且实验现象...
中科院武汉岩土力学研究所，通过与多个油气科研院所的项目合作，基于多物理场耦合理论，利用Python语言开发了一个名为AEEA Coupler的搭桥软件，无缝链接在力学领域内和油气领域被广泛认可的ABAQUS软件和ECLIPSE软件，从而实现场地级THMC多物理场序列耦合模拟计算。AEEA Coupler通过直接调用ABAQUS软件前后处理中的相应模块，大大提高了耦合计算的运行效率。AEEA Cou...
碳封存场地诱发地震风险的交通信号灯指示评估方法研究获进展（图）
碳封存场地 地震风险 交通信号灯指示 评估方法
2019/10/12
二氧化碳地质封存过程中，超临界流体的地层注入显著降低封存场地的有效应力，引起的超压可能影响场地内部断层的稳定性，进而诱发断层活化或地震活动。根据储层内诱发地震的时空分布及规模，结合其形成过程中的流体—岩石相互作用将诱发地震分为三类：(1)储层内部局部孔隙水压力的上升导致有效应力降低，产生裂隙，此类地震震级多小于3级。(2)储层内部抽水引起孔隙水压力降低，并在多孔弹性介质中传递至周围区域，在数公里范...
碳封存场地不同断层接触模式诱发地震响应研究获进展（图）
碳封存场地 不同断层 接触模式 地震响应
2019/9/16
中国科学院武汉岩土力学研究所基于室内试验和数值模拟，研究了胜利油田G89区块地下1000米处遇到的三类断层接触模式。渗透率低于储层的断层带对厚储层中的渗流影响显著，当断层穿透不同储层时，对层间的水力起到连接作用。该研究重点讨论这种层间水力联系在三类不同断层接触模式中对断层活动的影响，分别对三类不同断层接触模式建立数值模型（图1），研究各模式下断层的力学稳定性和诱发地震风险。
中国科学院武汉岩土力学研究所副研究员胡海翔首次采用分子动力学研究了CO2在粘土层间孔隙中各种扩散系数，尤其是M-S和Fick扩散系数随地质条件（压力，含水量，温度）的演化。与通常自扩散系数随浓度（压力）增加单调减小不同，受粘土自由体积的影响，CO2自扩散系数随CO2压力先增后减。CO2的M-S和Fick扩散系数随着CO2压力，含水量和温度的升高单调增加。基于自扩散系数和M-S扩散系数，研究人员提出...
针对传统二氧化碳地质封存（CCS）工程所面临的成本高、封存量受限、储层压力管理困难等一系列问题，以及中国煤炭资源丰富地区因开展煤化工所面临的水资源短缺的矛盾，中国科学院武汉岩土力学研究所李琦团队提出了二氧化碳驱替采水（CO2-EWR）的二氧化碳利用技术路线和评价模型。该技术路线被写入了《中美元首气候变化联合声明》和《第三次气候变化国家评估报告》特别报告中，报告已对CO2-EWR的技术和经济可行性进...
二氧化碳（CO2）地质封存和驱油（CCUS）过程中，大量流体注入会改变原有地层的地质力学场状态，注入流体的圈闭机理、运移分布和扩展范围是油藏科学家和地质工程师们关心的科学技术问题，也是CO2地质封存储量评估和安全性预测的重要基础。传统监测手段对该环境下的岩心驱替试验研究存在问题，因而急需新的监测技术和驱替装置。中国科学院武汉岩土力学研究所利用光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating,...
在二氧化碳（CO2）地质利用与封存（CCUS）领域，井筒废弃过程是项目闭场阶段的重要一环。目前，全球CCUS项目井筒废弃经验非常稀缺，只有30多年的二氧化碳强化采油（CO2-EOR）工程方面的一些经验可供借鉴。国际上挪威、荷兰、美国等提出了相关的废弃井作业法规，并已开展了CCUS项目中废弃井作业。在国内，中国国家发展和改革委员会虽已颁布油气行业废弃井作业指南，但是CCUS项目中废弃井作业法规尚无指...
在应对气候变化背景下，CO2捕集利用与封存(CCUS)被认为是实现CO2大规模减排的最有效途径之一。针对CO2大规模地下封存对灌注安全设计的新需求，中国科学院武汉岩土力学研究所副研究员白冰、研究员李小春和伍海清同学等经过多年研究攻关，成功开发了一套系统、严格的井口安全灌注压力高效设计新方法。该方法成功应用于我国第一个大规模CO2咸水层封存项目——神华集团CCS示范工程（10万吨/年），有效支撑了该...
环境保护部科技标准司主办环境规划院承办的“首届二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）环境风险评估技术培训”于5月26-27日在内蒙古自治区呼和浩特市成功举办，来自各省、自治区、直辖市环保厅（局）、科研院所以及相关技术人员共计近百人参会。
中国科学院武汉岩土力学研究所科研人员助力中国二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）项目环境风险评估技术指南的出台
中国科学院武汉岩土力学研究所 科研人员 中国二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）项目 环境风险评估技术
2016/7/19
中国环境保护部于2016年6月20日印发了《关于发布“二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估技术指南（试行）”的通知》（环办【2016】64号）。《二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估技术指南》（以下简称《指南》）是由环境保护部科技标准司组织，环境保护部环境规划院气候变化与环境政策研究中心牵头，中国科学院武汉岩土力学研究所、环境保护部环境工程评估中心、中国地质调查局水文地质环境地质调查中心等单位参与...