长期的预测粘土盖岩反应斯莱
二氧化碳注入Utsira砂,这是回250米厚的Nordland页岩作为盖层。由于注入的二氧化碳向上浮力影响上覆盖层下的注入点和积累,在当前条件下二氧化碳处于超临界状态。二氧化碳将部分溶解到盖岩地层水,因此可能随后向上扩散到盖层。很可能这将导致反应与矿物质出现在盖层。研究二氧化碳的低渗透性的迁移盖层表明,扩散是一个极其缓慢的过程(例如Hildenbrand et al ., 2002)
数值模型被用来预测地球化学反应的长期影响孔隙度的冠岩(高斯et al ., 2005)。模拟场景的概念关系图如图1所示。向上扩散到盖层模型通过1 d被动运输造型结合反应动力学和扩散运输。使用的模型代码是PHREEQC (V2.6)(潘克赫斯特和Appelo, 1999)。
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- 图1所示。概念模型的溶解二氧化碳扩散和反应转化为盖层的底部斯莱。“转载化工地质(高斯et al。第217卷,2005年,p 319 - 337,版权2005)与爱思唯尔的许可”。
时的造型研究,没有可用的盖层的核心。Nordland页岩冠岩的矿物学用于建模是基于选择的样本的构成的底部盖层。没有测量孔隙度,孔隙度为5%,假定基于观察的Nordland页岩在英国象限16日北海北部。最初的盖层孔隙水的化学成分是评估的水化学平衡Utsira矿物学与盖层的地球化学模型。在缺乏更精确的数据,这是一种常见的过程重建泥质岩石的孔隙水化学,鉴于这个平衡的长时间尺度可以建立。
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这6
1 -碳钠铝石- |
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摩尔每牧师
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图2。的溶解二氧化碳的影响在3000年后的冠岩斯莱。一)溶解的二氧化碳扩散到盖层。B)溶解和沉淀的矿物质。C)孔隙度变化”转载来自化工地质(高斯et al。第217卷,2005年,页319 - 337,版权2005)与爱思唯尔的许可”。
图2。的溶解二氧化碳的影响在3000年后的冠岩斯莱。一)溶解的二氧化碳扩散到盖层。B)溶解和沉淀的矿物质。C)孔隙度变化”转载来自化工地质(高斯et al。第217卷,2005年,页319 - 337,版权2005)与爱思唯尔的许可”。
溶解二氧化碳的扩散,主要矿物变化和孔隙度的变化在3000年之后如图2所示。主要的结果可以概括如下:
•的二氧化碳扩散盖岩预测是一个缓慢的过程。3000年后,只有250米的低10米厚盖层的溶解的二氧化碳浓度会升高。根据冠岩的反应,扩散可以进一步推迟,因为溶解二氧化碳被长石蚀变反应。
•计算孔隙度变化是小和有限的几米的盖层底部。减少孔隙度预测,最多最被动的上限为3%岩石组成模仿。这将减少扩散速率,因此提高盖层封闭能力。
•在最底部盖层碳酸盐溶解一些预计发生,导致小孔隙度增加。然而,这是预测不迁移到更远的盖层。
这些结论是基于假设的冠岩是一种均匀介质,扩散是唯一的质量传输机制引起位移的冠岩的溶解二氧化碳。
进一步的调查应旨在减少不确定性和加强对预测的信心。盖层的底部的一个核心样本需要获得一个精确的矿物学和化学描述和发起一系列实验。任何骨折的存在可能导致优惠途径研究。类似的行为的信息粘土帽岩石自然二氧化碳领域寻找。一旦得到信息从这些研究,数值模拟需要修订,应进行详细的敏感性分析。这部分工作正在通过CO2STORE欧洲项目(2003 - 2005)第五框架内进行计划。
继续阅读:反应在Weyburn碳酸盐岩储层的岩石
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