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西北大学学报(自然科学版)2025年第05期:化子坪地区孔渗和矿物特征对CO_2运移演化的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:戴世鑫;吴亦骁;廖厅;

单位:湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院;

摘要:鄂尔多斯盆地是我国重要的能源化工基地,盆地内有大量的低成本、高浓度煤化工CO_2气源和适宜CO_2封存的低渗透油藏储存空间,是CCUS技术示范不可多得的“宝地”。但要实现低渗透油藏CO_2高效驱油和有效封存仍面临着诸多挑战。以鄂尔多斯盆地延长组长6储层化子坪油区作为地质储存的目标层,开展了注入CO_2与储层岩石发生地球化学反应过程的数值模拟,发现储层的初始孔隙度、渗透率和初始矿物组分对CO_2的运移演化及储层水的化学变化都会产生影响。随着CO_2的注入,原始矿物开始发生水文地球化学反应,部分矿物开始溶解,矿物溶解量由大到小排序为绿泥石>长石类>高岭石,矿物沉淀量排序为铁白云石>钠蒙脱石>方解石>菱镁矿>伊利石>石英。通过对储层沉淀矿物能否以固碳矿物稳定存在进行分析,最终确定目标储层的固碳矿物组合是铁白云石+菱镁矿。目标储层中固碳矿物的出现对实现地质封存具有一定的指示作用,经研究发现,铁白云石可作为鄂尔多斯盆地延长组地质封存过程中CO_2存在与否的矿物示踪剂。

关键词:CO_2地质封存;;水文地球化学特征;;渗透率;;固碳矿物;;鄂尔多斯盆地

基金资助:国家重点研发计划(2018YFC0807801,2018YFB0605503);; 国家自然科学基金(51804112);; 自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室开放基金(KF2021-5)