储层物性参数对CO_2长期封存能力的影响研究

为系统研究储层物性参数对CO_2捕集机制的影响,根据鄂尔多斯盆地神华10万t/a CCS示范工程实际注入层的地质条件,运用TOUGHREACT软件建立了二维径向模型,探讨了温度、孔隙度、储层厚度、储层渗透率、残余水饱和度、压力、残余气饱和度、初始盐度、毛细压力和储层非均质性等储层物性参数对CO_2长期封存能力的影响。结果表明:温度、孔隙度、储层厚度、储层渗透率是影响CO_2矿物捕集量的主要控制因素;高毛细压力较低毛细压力使CO_2羽的分布更为均匀,有利于CO_2的矿物捕集。通过计算CO_2矿物捕集量对储层各物性参数的平均敏感度,评估了实际储层的CO_2矿物捕集能力,可为CCS实际工程的适宜性评价和选址提供科学依据。     

地质封存中CO_2水溶液密度研究进展

CO2地下盐水层封存是减排CO2、缓解气候变化的可行方案之一。CO2盐水溶液密度影响CO2在储层中的扩散和运移,从而影响封存的安全性;因此,对于CO2盐水层封存十分重要。文章从实验测量和数学模型两个角度总结了对CO2水溶液密度的研究进展,认为现有实验数据的工况范围能够覆盖封存条件范围,但在数量和准确性方面都无法满足CO2地下盐水层封存需要。现有溶液密度模型大多数是经验公式,适用范围较窄、预测精度不高。理论模型正处于研究阶段,基于SAFT状态方程的理论模型是目前的研究热点。因此,需要系统研究封存条件下的CO2水溶液密度与温度、压力、CO2质量分数、盐度等因素之间的关系,建立适用范围广、预测精度高的理论模型,为CO2地下盐水层封存提供必要的支持。     

CO2对砷酸钙稳定性影响的热力学分析

通过沉淀和溶解两方面的实验数据,应用PHREEQC程序模拟了砷酸钙在不同CO2分压条件下溶解度的变化情况,发现环境中的CO2可使砷酸钙盐在酸度较高(pH大于8.3)的条件下发生不一致溶解,使其溶解度升高;CO2分压越大,砷酸钙盐发生不一致溶解的酸度越低;CO2主要影响3∶2和5∶3的砷酸钙盐,而对4∶2砷酸钙盐的影响较小。这对不同类型砷酸钙盐废物的处置是否应考虑CO2的因素提供了依据。     

2005年9月黄河口淡咸水混合过程中pCO2变化规律及行为

根据2005年9月黄河口淡-咸水混合过程中表层水体CO2分压(pCO2)和盐度的同步观测资料,对黄河口淡-咸水混合过程中pCO2的变化规律进行了初步探讨.研究结果表明:黄河口pCO2与盐度总体上保持着良好的负相关关系,但在盐度5左右水体pCO2存在亏损现象,这种现象可能是由于河口水体受海水影响,其离子强度突然增加而导致黄河水体中的过饱和碳酸盐发生沉降作用引起的.     

不同盐度反硝化过程N2O积累及还原特性

利用体积为3 L的SBR反应器,以NO~-_3为电子受体,乙醇为电子供体,控制初始COD/N=5.0,考察不同盐度条件下反硝化过程NO~-_2和N_2O积累及还原过程,并对N_2O还原过程进行Monod方程拟合。结果表明:盐度增加导致系统还原速率降低。NaCl盐度由0增至20 g/L时,NO~-_3、NO~-_2和N_2O的还原速率分别由17.67,14.15,139.33 mg/(g·h)降至6.57,7.41,33.17 mg/(g·h)。N_2O还原半饱和常数随盐度的增加而增加,低盐度下氧化亚氮还原酶与底物的结合能力较强,表现出高的还原速率。反硝化初始阶段,N_2OR(N_2O还原酶)的合成速率小于NaR(NO~-_3还原酶)和NiR(NO~-_2还原酶)合成速率,导致N_2O积累。高盐度对N_2O还原的抑制远大于其对NO~-_3和NO~-_2还原活性的抑制,是导致高盐度下反硝化过程N_2O积累的主要原因。     

江汉盆地新沟油田二氧化碳地质储存的数值模拟研究

随着全球气候的不断变暖,CO2地质储存被认为是解决全球气候变暖的一项非常有潜力的CO2减排技术。本文通过对江汉盆地新沟油田潜力较大的新沟咀组建立二维地质储层模型,利用模拟软件TOUGH2对新沟油田进行了CO2地质储存数值模拟研究。模拟得出了CO2注入后储层压强累积随CO2注入速率的变化规律,以及最大安全压力下的CO2注入速率,同时对CO2注入储层后在储层中的运移扩散规律有了初步的认识,这将有助于将来CO2地质储存的进一步研究,也将为CO2的实际注入提供了理论依据。     

马莲河流域河水化学特征和化学风化过程分析

采用Gibbs图解和端元分析方法研究了马莲河水化学特征、离子来源和化学风化作用,利用质量平衡正演模型评价了各风化作用对水化学组分的贡献率。结果表明,马莲河水为高TDS咸水,阳离子以Na~+、Mg~(2+)为主,阴离子以Cl~-、SO_4~(2-)为主;沿河水流向TDS降低,水化学类型由Cl-Na型演变为HCO_3·SO_4-Na·Mg型;河水化学组分的主要形成作用为化学风化,蒸发盐主导了流域风化过程,对离子组分平均贡献率高达76.5%,硅酸盐和碳酸盐风化较弱;化学风化具空间变异,从上游到下游,硫酸盐和碳酸盐贡献率增加,岩盐贡献率降低。岩性是控制流域化学风化作用的首要因素,降雨量和径流量可能也有一定影响。     

盐度对化感物质青蒿素胁迫下铜绿微囊藻生长及叶绿素荧光的影响

化感物质青蒿素已被证明具有良好的控制蓝藻水华的作用。为探究盐度存在情况下,青蒿素对铜绿微囊藻的胁迫作用是否受到影响,在0～15‰盐度条件下,测定青蒿素对铜绿微囊藻生长、叶绿素a含量以及叶绿素荧光参数的影响。结果表明：铜绿微囊藻具有一定的适盐性,5‰的盐度可以促进铜绿微囊藻生长,但盐度>10‰则对藻产生显著抑制作用。加入化感物质青蒿素后,低盐度对藻的促进作用消失,盐度强化了青蒿素对铜绿微囊藻的抑制和对光合系统的破坏,具体体现在破坏铜绿微囊藻光合色素、光合作用结构,降低光合反应中心的活性,降低PSⅡ受体侧的电子传递能力等方面。研究成果中为青蒿素在微咸水中的应用提供参考。     

江汉潜江构造盐矿水平井开采分析研究

江汉盆地潜江构造潜二段25个韵律岩盐层,具有岩盐厚度分布稳定、夹石率低、水不溶物含量低、品位高等特点,优选出第22韵律岩盐层,采用水平对接井水溶开采。水平段过大,会导致卤井达到寿命报废时,还无法有效溶出岩盐而造成资源浪费;水平段过小,使卤井难以长时间产出高浓度卤水。研究了岩盐溶解速率变化情况,认为水平段长对溶解速率影响较大。主要根据井组控制储量与井组服务年限匹配性来优化水平段长,分析认为水平段长取110～220 m时既避免了井间干扰,又充分发挥了单井采卤效益。     

塔里木盆地绿洲带地下水咸化机制

采用Durov图、PMF模型、Gibbs图、离子比值法和饱和指数法对2016～2018年采集的1326组地下水样品进行分析,揭示研究区地下水中盐分的来源及高盐地下水形成的驱动因素.结果表明:在研究区绿洲带微咸水和咸水占比分别为37.2%和19.1%,水化学类型主要为SO₄·Cl型;在微咸水、咸水、盐水和卤水中岩盐、石膏等蒸发盐岩的持续溶解是导致高盐地下水形成的主要驱动因素,Cl^-、SO₄^2-、 Na⁺与TDS(P<0.001)及岩盐、石膏的SI值与TDS(P<0.001)之间均呈现出极显著的正相关性,也证实了这一点;冲积平原区较差的地下水动力条件、细粒岩性和弱碱性的水化学环境为地下水中盐分的富集创造了有利条件,蒸发浓缩作用和阳离子交换作用是形成高盐地下水的次要因素;由于人类活动的影响,导致承压水区高TDS潜水沿井壁入渗补给承压水含水层,也是加剧深层地下水咸化的潜在因素.