简介:为应对二氧化碳减排需求,布朗2000年提出了新的增强型地热系统(EGS)的概念,即利用二氧化碳替代水作为热传导流。这样不但达到了二氧化碳地质储存的目的而且还带来了附加效益。根据他的建议,我们评价了热物理学性质,进行丁数字模拟,针对用二氰化碳作为工作流设计的热储层,我们探讨了流体动力学和热传输问题。我们发现,开采热碎岩的热量,二氧化碳比水的作用要大一些。就井液压而言,二氧化碳还可以提供某些优势,与水相比,由于它的压缩性和膨胀性,二氧化碳将增加浮力,降低冲洗液循环系统附加的能量消耗。CO2-EGS系统存热与液压方面是有潜力的,较大的不确定性主要是水流与岩石之间相互化学作用。用二氧化碳作为注入流体的EGS系统对于进一步调查研究极具吸引力。
简介:本文研究目的旨在提供一种最优的二氧化碳(CO2)地质储存实例——注入二氧化碳并储存于油藏下深部咸水层。这即包含油藏中油水接触面(OWE)之下的单独咸水层(该储层在现有二氧化碳存储容量评估中常被忽略),也包括油藏下部的高孔隙度、高渗透性的咸水层。这是一种非常特殊的注入目标层,这种咸水层具有相当大的二氧化碳存储能力,我们推断在美国绝大多数油藏盆地内均存在大量此类地层。本研究主要目的是评估这种假定的可行性。通过试验测试不同含盐度、温度、压力条件下二氧化碳、二氧化碳-油以及二氧化碳-咸水的热物理参数,定量对比油藏和咸水层中的二氧化碳特性。此外,我们对比重系数(N)的分布和迁移性比率(M)进行了对比。其中:N用于描述浮力驱动二氧化碳的趋势;M用于描述二氧化碳在油藏和咸水层中迁移受阻的情况。本研究介绍了油藏/咸水层中二氧化碳注入的优缺点,包括以下方面:(1)二氧化碳在油中的溶解度明显高于咸水(超出约30倍);(2)油藏中二氧化碳浮力驱动迁移趋势较弱,其原因是与咸水和油的密度差相比,二氧化碳与油的密度差较小(二氧化碳与原油密度差约100kg/m^3,二氧化碳与咸水的密度差约350kg/m^3);(3)由二氧化碳溶解所造成的油或咸水密度增量并不明显(约7~15kg/m^3):(4)二氧化碳的溶解会使油的粘滞性显著下降(从5,790降至98mPas)。我们通过数值模拟计算并对比这些关键参数和过程。模拟结果表明,油藏下深咸水层的二氧化碳注入降低了二氧化碳浮力驱动的迁移率。同时,与传统深部咸水层二氧化碳注入相比(即二氧化碳注入非油藏以下的咸水层),这种方案使二氧化碳迁移率达到最小值。最终,从实践和场地应用层面看,我们将储油地层和�
简介:应用洛伦兹曲线计算油藏渗透率变异系数、储层厚度变异系数及孔隙度变异系数,将三者加权得到评价油藏非均质程度的综合指标。结合锦612稠油油藏地质开发特征,建立相同非均质程度不同物性分布规律的油藏模型;通过反解洛伦兹曲线的方法建立不同非均质程度的油藏模型。采用油藏数值模拟方法研究油藏非均质程度对水平井蒸汽吞吐效果的影响。研究结果表明,油藏非均质程度越强,水平井蒸汽吞吐效果越差;相同油藏非均质程度下,油藏物性的分布规律对水平井蒸汽吞吐效果有显著影响。当在水平井沿程方向油藏物性呈单调变化时,水平井的蒸汽吞吐效果最差;当水平井跟端落在前缘薄层砂相带,并依次穿过水下分流河道相带及水下分流间相带时,其蒸汽吞吐效果最好。
简介:搜集的六年地下水化学数据显示,经过一段时间后。被石油类碳氢化合物污染的浅含水层的污染物的分布和氧化还原进程已发生了快速的变化。在1990年发生石油泄漏后不久,大量的苯存在于污染源地区,在受污染的地区,地下水中的溶解氧被消耗掉。截止到1994年,Fe(Ⅲ)和硫酸盐的减少是显著的晚期电子接收过程。非常有意义的是,1994年的溶解甲烷在测量下限以下。这暗示了缺乏有意义的甲烷群。然而,到1996年,含水层沉积物中固相Fe(Ⅲ)的氢氧化物的消耗和地下水中溶解硫酸盐的消耗导致了甲醇类的大量繁殖。在1996年—2000年期间,水化学数据显示甲醇类的新陈代谢更加普遍了,对沉积物的萃取物16s-rDNA进行分子分析,显示了更加多元化的甲醇类的存在,相对于污染羽中心的外面,它和水化学数据反映的变化是一致的。该快速氧化还原过程反映了几种因素,包括大量污染物,相对快速的地下水流动(0.3m/day)(1foot/day)和原始存在于含水层沉积物中的可由细菌引起减少的低浓度Fe(Ⅲ)氢氧化物(1umol/g)。这些结果表明,在一定水文条件下受石油碳氢化合物污染含水层中的氧化还原条件。在时间和空间上能快速发生变化,并且有效的固相Fe(Ⅲ)的氢氧化物影响了变化的速度。
简介:本文描述了利用基于卫星降雨量评估浅层滑坡预报系统的水文.岩土工程建模系统的潜在适用性。通过集成一个利用无限斜坡稳定性方法和基于网格分布式运动波降雨径流模型,基于物理的分布式模型得到开发。该模型被用于NOAA.CPC提供的基于卫星的近实时半小时CMORPH全球降雨量。该方法结合了以下两种模型输出,从而确定浅层滑坡在流域何时何地发生:(1)边坡易失稳地区非时变的空间分布,根据临界相对土壤饱和度,把这些地区划分成不同稳定类型。这种输出用来描绘准静态陆地表面变量和土壤强度性能对边坡失稳的影响;(2)与空间和时间变化的水文特性相联系的地图提供了一个随时间变化且响应降雨的斜坡活动敏感性评估。水文模型预测每个网格单元的土壤饱和动态。随后,每个网格单元中的储存水用于更新土壤相对饱和度和分析边坡稳定性。当土壤相对饱和度高于临界水平,斜坡网格被认为是不稳定,这也是发出浅层滑坡预警的基础。该方法适用于过去印度尼西亚Citarum流域上游(2,310平方千米)的山体滑坡;非时变滑坡敏感性图说明该方法与记录的历史滑坡(1985.2008年)的空间类型有很好一致性。在最近2个浅层滑坡中的应用表明,该模型可以成功地预测降雨活动和强度对触发浅层滑坡水文变量时空动态的影响。山体滑坡的几个小时前,该模型可以预测在浅层滑坡实际发生的网格和其附近的不稳定条件。总的来说,结果表明建模系统对浅层滑坡灾害预测和预警具有潜在适用性。
简介:为了计算二氧化碳和氯盐水在温度为12~300℃、压力为l-600bar(0.1-60Mbar)、Nacl含盐量为0~6m的情况下的混合溶解度,这里提出了对比相关性。所列方程的计算是高效率的,主要打算用于碳持留和地热研究中的二氧化碳一水流液的数字模拟。这个物相分离模型依靠文献提供的关于二氧化碳和NaCI盐水的物相分离实验数据,并且把以前公布的相关性提升到更高的温度。该模型依靠富水(水状)相的活动系数和富二氧化碳相的有效压力系数。利用一个纯水中的Margules表达式、和一个盐析作用的Pitzer表达式来处理活动系数。利用一个修改的Redlich-Kwong状态方程、以及结合不对称二元相互作用参数的混合规则来计算有效压力系数。使计算活动系数和有效压力系数的参数适合于关注的P-T范围公布的溶解度资料。这样作,通常能在有用资料散布的范围内重现混合溶解度和气相体积的资料。提供了~个在该混合溶解度模型上实施的多相流模拟实例,该实例中、假设的增强地热系统以二氧化碳作为热的提取液。这个模拟中,将20℃的干燥超临界二氧化碳注入到200℃的热水储层。成果指出,注入的二氧化碳迅速地取代了地层水,但是,产生的二氧化碳中却在长时间内含有大量的水。该二氧化碳中的水量可能与储层岩石和工程材料的反应有关。