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地下盐水层储存二氧化碳的潜力及不确定性

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于二氧化碳的地质存储,地下盐水层的储存潜力可能最大。盐水存在于世界上的沉积盆地中。这些机理结合了物理和地质化学捕集,并且在不同的时段发生,因此很难估计存储容量,并且具有极其的不确定性。二氧化碳的密度随着盐水层深度的变化而改变,且对存储容量具有重要影响。最初的结果显示没有泄露,在地下盐水层中存储二氧化碳在技术上也是可行的[24]。

地下盐水层储存二氧化碳的潜力及不确定性

对于二氧化碳的地质存储,地下盐水层的储存潜力可能最大。含水层是多空沉积岩石的一个地下层,它能够生成地下水,现在我们要把二氧化碳注入到这个层中。沙石和碳酸盐岩石可能适合二氧化碳的存储,因为它们有充足的孔隙。盐水存在于世界上的沉积盆地中。世界上大概有800多个沉积盆地;但是,不是所有这些盆地都适合二氧化碳的存储。

含水层二氧化碳存储的机理很复杂:

(1)在含水层顶部的物理捕集,就像石油和天然气的积累;

(2)自由相二氧化碳羽流的水力捕集;

(3)溶解到地层水中;

(4)和水、主岩发生地质化学反应。(www.xing528.com)

这些机理结合了物理和地质化学捕集,并且在不同的时段发生,因此很难估计存储容量,并且具有极其的不确定性。

二氧化碳的密度随着盐水层深度的变化而改变,且对存储容量具有重要影响。通常情况下,用于二氧化碳存储的盐水层的最小深度是800m,在这个深度刚好能达到所需压力(73.9bar)。

在挪威北海的Sleipner工程目前正在由Statoil公司运营之中,以实现在盐水层中存储二氧化碳(见图18.5)。Sleipner气田的天然气中二氧化碳的含量是9%。利用常规技术从生产出来的天然气中分离二氧化碳,接着将二氧化碳注入到Utsira盐水层,大概在海底下800m。从1996年起,这个工程每年大概存储1Mt的二氧化碳。众所周知的国际性工程盐水层二氧化碳存储工程(SACS)已经竣工,通过地震监测系统以监测和研究注入的二氧化碳。最初的结果显示没有泄露,在地下盐水层中存储二氧化碳在技术上也是可行的[24]

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图18.5 Sleipner开采和存储工厂原理图

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