首页 理论教育 咸水层封存的捕获机制

咸水层封存的捕获机制

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:CO2储存在深部咸水层是一个漫长复杂的地球化学过程,其埋存机理一般分为以下4种:地层-构造捕获、残余气捕获、溶解捕获与矿物捕获。残余气捕获发生在储层岩石空隙中,当CO2与咸水相互取代过程中,会有少量CO2不能克服毛细力流动而以残余气的形式残留在孔隙中。一部分CO2与地层水接触后,会溶解在地层水中,这就是溶解捕获。

CO2储存在深部咸水层是一个漫长复杂的地球化学过程,其埋存机理一般分为以下4种:地层-构造捕获、残余气捕获、溶解捕获与矿物捕获(IPCC,2005)。当CO2注入到咸水层后,由于其密度小于咸水,在浮力作用下会向地层上部运动,受到低渗透性盖层的阻挡,CO2会在盖层底部聚集,这个过程就是地层-构造捕获(图1-9)。残余气捕获发生在储层岩石空隙中,当CO2与咸水相互取代过程中,会有少量CO2不能克服毛细力流动而以残余气的形式残留在孔隙中。一部分CO2与地层水接触后,会溶解在地层水中,这就是溶解捕获。CO2溶解在地层水中会降低地层水的p H值,进而引起一些易反应的岩石矿物溶解,并生成新的碳酸盐矿物, CO2以固态碳酸盐的形式永久地固定下来,这就是矿物捕获。溶解捕获和矿物捕获是更为安全的捕获形式。在CO2注入初期,以物理捕获(地层构造捕获、残余捕获、溶解捕获)为主,在千年至万年尺度上,化学捕获(溶解捕获和矿物捕获)逐渐占主导地位(图1-10)。

图1-8 不同温度下水在CO2中的溶解度压力、盐度的变化

(据Spycher et al,2003)

图1-9 CO2在咸水层中的4种捕获机制

(据http://www.co2captureproject.org/co2_trapping.html)

图1-10 CO2注入后4种捕获机制的贡献率随时间的变化

(据IPCC,2005)

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈