煤炭学报

作者：张琳琳, 赖枫鹏, 董银涛, 戴玉婷,

关键词：盐水储层, CO₂地质封存, 地质参数, CO₂溶解质量, 气态CO₂饱和度,

在二氧化碳捕集、利用与封存技术中，盐水层封存CO2由于具有分布面积广和封存潜力大等多重优势，逐渐成为应对全球气候变暖、实现2050年世界净零目标、减少CO2排放的有效方法。为提高盐水层中CO2的封存效果，以国内外现有的相关地质封存项目数据为基础，采用Petrasim软件中的TOUGHREACT/ECO2N模块，选取CO2溶解质量和气态CO2饱和度为评价指标，通过数值模拟方法，从盐溶液体系和储层物性参数2个方面，揭示地层盐水盐度、地层盐水组分、地层压力、地层温度和渗透率5个地质参数对盐水层CO2封存的影响机制，并定量评价CO2封存效果。结果表明：① 各地质参数主要通过改变CO2、地层盐水的密度和黏度、CO2溶解度以及CO2–盐水–岩石的化学反应等，进而控制地层流体的溶解度、流动性和传质性；② CO2的溶解度和地层盐水密度分别随盐度的增加而降低、增大，但前者受其影响程度更大，从而盐度对CO2的溶解表现出抑制作用，因此低盐度的盐水层更有助于增加CO2封存量及提高埋存安全性；③ 根据苏林分类法得到的4种盐溶液组分中，CaCl2水型对应的CO2溶解质量略低于其他3种水型，但整体上不同盐溶液组分对CO2封存效果影响不大；④ 在CO2溶解度和气液两相黏度比的共同作用下，CO2溶解质量随压力和温度的增大而减少，气态CO2饱和度变化相反；渗透率对气体流动性和运移距离起直接控制作用，因此地层压力和温度越低，渗透率越大的盐水层越有利于CO2封存。

来源：2024年第9期

《煤炭学报》期刊编辑部

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