苏北盆地咸水层CO2封存模拟:全局敏感性分析
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更新于2024-08-11
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"该研究是关于深部咸水层二氧化碳(CO2)地质封存的数值模拟参数的全局敏感性分析,以苏北盆地的盐城组为具体研究对象。研究采用了二维径向剖面模型,并利用TOUGH2/ECO2N程序模拟CO2在咸水层中的迁移和分布。通过定性(Morris法)和定量(Sobol和EFAST法)敏感性分析,探讨了7个关键参数,包括水平渗透率、孔隙度、残余液体饱和度、孔隙分布指数、压缩系数、进气压力的倒数和盐度对CO2封存效果的影响。"
在深部咸水层进行CO2地质封存是减少温室气体排放的一种策略。这项研究关注的是这一过程中参数敏感性的重要性,它可以帮助我们理解哪些因素最影响封存的效果和可能的泄漏风险。首先,研究人员构建了一个基于苏北盆地盐城组下段砂岩储层的二维模型,这是为了模拟CO2在咸水层中的行为。
通过TOUGH2/ECO2N软件进行数值模拟,可以观察到CO2在地下的动态分布和迁移。接着,他们选择了三个模型响应变量,即注入井处的压力、气相CO2总量以及CO2气相羽扩散距离,这些变量能够反映封存过程的关键指标。
全局敏感性分析是一种评估模型参数对模型输出影响的方法,它分为定性和定量两种类型。Morris法是一种定性方法,用于快速识别主要的敏感性参数;而Sobol和EFAST法则属于定量方法,可以更精确地量化参数的相对贡献。
研究发现,对于不同的响应变量,参数的敏感性排序有所差异。例如,当关注注入井处的压力时,孔隙度是最敏感的参数;而在考虑气相CO2总量和CO2扩散距离时,水平渗透率的敏感性最高。这意味着,提高孔隙度可能对稳定井口压力更为关键,而优化水平渗透率则可能有助于控制CO2的扩散。
此外,其他参数如残余液体饱和度、孔隙分布指数、压缩系数、进气压力的倒数和盐度也对CO2封存有显著影响。例如,较高的盐度可能增加CO2溶解在咸水中的能力,从而影响其在地下的稳定状态。
这项研究强调了在设计和评估深部咸水层CO2封存项目时,需要对地质参数进行细致的敏感性分析。这些结果不仅为苏北盆地的咸水层封存提供了指导,也为全球其他类似项目提供了有价值的参考。通过理解和优化这些参数,我们可以更好地预测和管理CO2地质封存的长期效果,降低环境风险。
2020-04-21 上传
2020-06-18 上传
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