CO_(2)-水-岩相互作用对CO_(2)地质封存体物性影响研究进展及展望

CO_(2)-水-岩相互作用是CO_(2)地质封存的核心问题,CO_(2)的注入打破了岩石-地层水化学平衡,引发的地层水化学性质改变、原生矿物溶蚀和次生矿物沉淀,会导致储层和盖层岩石孔隙度、润湿性、力学性质等物性变化并进而影响CO_(2)的注入能力、封存效率以及封存安全性与稳定性。从CO_(2)-水-岩相互作用机制出发,系统阐述了CO_(2)-水-岩相互作用对地层岩石孔隙度、渗透率、润湿性、力学性质的影响研究进展。研究表明,CO_(2)-水-岩相互作用导致岩石孔隙度和渗透率的变化与其初始孔渗特征和矿物组成密切相关,岩石孔渗特征的改变直接影响储层的注入能力与封存潜力和盖层的封闭能力。润湿性的变化与初始亲水亲油特征有关,CO_(2)-水-岩相互作用通常会减弱亲水岩石而增强亲油岩石的水润湿性,进而影响多相流体在岩石孔隙中的微观分布与渗流特征。由于胶结物溶蚀以及溶蚀孔的形成,CO_(2)-水-岩相互作用会引起岩石损伤,抗压强度、抗拉强度、弹性模量等力学参数减小,一定程度上影响封存安全性。碳中和背景下,微纳米尺度孔隙、深地微生物介导、非纯CO_(2)或工业尾气注入、封存全周期等情景下的CO_(2)-水-岩相互作用及岩石物性响应仍有待深入研究。

页岩渗透率测定方法及影响因素研究进展

页岩渗透率及其分布关系页岩油气开发、常规油气藏储量评估、地下储气库及CO_(2)地质封存盖层封闭性、核废料地质处置与气田采出水回注安全性等能源环境领域重点课题,其渗透率特征研究具有广泛的理论与工程实践意义。为此,系统阐述了页岩渗透率测定方法与影响因素研究进展,结果表明,页岩渗透率为微达西至纳达西,通常采用稳态法和脉冲衰减法测得,影响页岩渗透率的因素包括但不限于流体类型及饱和度、矿物组成、孔隙压力、有效应力、实验温度、各向异性以及流体-页岩化学溶蚀与沉淀作用,不同条件下的流体-页岩相互作用差异及孔隙有效渗流半径变化是渗透率改变的根本原因。

气田采出水回注协同二氧化碳地质封存分析

天然气上产与CO_(2)减排是我国实现“双碳”目标的重要战略举措,与之密切相关的气田采出水回注与CO_(2)地质封存已成为能源环境领域的热点话题.目前,地下水环境保护政策趋紧,气田采出水地下回注一定程度受限,CO_(2)地质封存规模化发展缓慢,二者均需探寻新的实施路径和效益路径.本文系统分析了气田采出水回注与CO_(2)地质封存在场地选址、建井与注入、运行监控与环境监测以及流-固相互作用与运移影响等方面的异同.结果表明:①储层可注性与盖层封闭性均为二者选址的核心,井筒完整性与材质同是保护地下水的关键,过程控制与风险监测均为保障工程长期安全的重要手段,流-固相互作用与地层响应及流体时空分布均是两类工程的关键科学问题.②CO_(2)强化卤水/咸水资源开采协同气田采出水回注、CO_(2)强化天然气开采协同气田采出水回注是实现二者协同的潜在效益路径.研究显示,气田采出水回注协同CO_(2)地质封存,在充分利用地层空间、注入井及监测等基础设施的同时,能提升采出水回注能力,促进CO_(2)矿化封存,是推进减污降碳协同、实现环境效益与气候效益及经济效益多赢的潜在重要途径.

国外CO_(2)地质封存管理制度、标准体系分析及其启示

在实现中国“双碳”目标的过程中,构建结构合理、层次分明、适应经济社会低碳发展的CO_(2)地质封存管理制度与标准体系具有重要意义。为此,总结了美国与欧盟CO_(2)地质封存管理制度及技术标准体系特点,分析了中国CO_(2)地质封存相关政策与技术标准现状,并提出了有针对性的建议。研究结果表明:①美国、欧盟CO_(2)地质封存管理制度与标准体系,以封存许可为核心,以有效管控CO_(2)泄漏风险、切实保护地下饮用水源为目标,重在规范封存过程中场地表征、监测、纠正措施等环节的方法选择和方案执行;②中国CO_(2)地质封存管理制度与标准体系已初步形成,但仍需要进一步完善和细化;③建议在建设中国CO_(2)地质封存管理制度与标准体系的过程中,进一步完善政策激励体系、推进碳封存技术研发与集群示范工程建设、加快构建符合国情的碳封存法律法规与管制制度,加快制订全流程技术标准体系。结论认为,加快构建管理制度与全流程技术标准体系,对于推动我国CO_(2)地质封存规范化、规模效益化发展具有重要指导意义。

驱油用CO2泡沫体系粒径对其性能影响研究

CO2由于其独特的物理性质和其与原油之间的理化反应,被广泛用作驱替剂应用于原油开采过程中。但纯气体驱油易发生气窜现象,将CO2用于泡沫驱过程,既能发挥CO2气体本身的驱油作用,又能够实现流度控制,减少气窜现象发生的可能性。对粒径不同、化学组成相同的CO2泡沫体系的稳定性、粒径变化、渗流特征等进行了实验研究,得到了粒径对泡沫性能影响的变化规律,并对影响方式进行了分析与讨论。结果显示,气泡粒径越小,泡沫体系的稳定性越好、封堵能力越强,且粒径随时间变化越缓慢。通过改变制备工艺,减小泡沫体系的粒径,有利于驱油用泡沫体系稳定性和原油驱替能力的提升。

指挥中心初探

抚顺市公安局从现实斗争需要出发,于1988年11月正式组建了指挥中心。笔者下面结合近一年来的实践,谈谈对指挥中心建立的几点粗浅认识和想法。一、指挥中心的机构设置及职能指挥中心。

纳米颗粒对CO2泡沫体系稳定性的影响

纳米颗粒稳泡技术是一项新的提高采收率技术,目前仍处于室内研究阶段。对纳米颗粒稳泡技术的研究背景、作用机理、性能评价及驱油效果进行综述,结果表明,纳米颗粒与表面活性剂分子能产生协同作用,抑制CO2气泡的破灭、聚并和歧化,延长液膜的排液时间,延缓泡沫破裂速度,提高CO2泡沫体系在驱油过程中的稳定性。纳米颗粒/表面活性剂复配体系的半衰期是单一表面活性剂体系的2.5倍以上;经表面改性的纳米颗粒/表面活性剂复配体系可提高原油采收率7%~10%,最高可达30%以上。然而,过量的纳米颗粒会导致CO2泡沫体系的表面张力增加,发泡性能变差,泡沫体积和波及体积减小;不同种类的纳米颗粒与表面活性剂复配产生不同的协同作用。因此,纳米颗粒/表面活性剂复配体系的筛选与评价,是纳米颗粒稳泡技术的关键。

中、欧企业层面温室气体排放核算对比研究

企业是温室气体排放核算标准体系建设过程的重要组成部分,对比和分析中国与欧盟企业层面温室气体排放情况可以为中国企业层面温室气体排放核算提供参考和借鉴。对中国和欧盟企业温室气体排放核算方法分析表明,二者温室气体排放核算核心方法基本一致,具备国内外企业层面温室气体排放核算体系交流和接轨基础,但在监测边界、温室气体排放种类、边界划分等方面还存在一定差异性。着眼于进一步完善我国企业温室气体排放核算标准,建议进一步加强企业设施层面活动水平数据和排放因子相关研究,结合国际温室气体排放核算标准完善我国企业标准体系,同时以目标为导向根据我国实际情况分阶段开展标准制、修订工作。

车载甲烷排放检测方法在石油天然气行业生产中的应用

如何实现甲烷减排是当前油气行业应对气候变化的重点工作,而甲烷排放的准确定量对于推动确定减排目标与对应技术手段至关重要。从目前油气行业采用的甲烷排放检测方法来看,车载甲烷检测方法具有不需要进入场站内部、检测覆盖范围较大、可以准确定位甲烷泄漏位置的优势,具备较强的推广应用潜力。文章详细介绍了示踪剂、下风向和走航式检测3类车载移动式甲烷排放检测方法的原理、移动实验平台搭建、现场检测数据处理,并结合国外油气行业生产过程的应用情况,分析了检测方法的优势与不足。示踪剂法检测较易操作,甲烷排放量计算方法相对简单,但在现场实际应用时,示踪气体获取、场站安全许可(示踪气体扩散通过场站)等方面可能存在一定困难;下风向检测法估算结果较为准确,但风向、风速等现场条件会影响方法的准确性,误差在30%;走航式检测法目前更多用于天然气管网泄漏点定位,对于甲烷排放的估算还需继续开展研究。在针对石油天然气生产过程甲烷排放检测的实践中,建议充分考虑现场道路、气象、源强特征、油气地面工程布置特点等因素,针对性地选择检测方法,并考虑同步开展多种方法的对比检测。

大数据技术与中国渔业结合发展的策略分析

中国现已进入从传统渔业转向现代化、智能化渔业的重要阶段,若想打破食品安全、行业资源及环境等问题的桎梏,需要应用信息化技术促进中国传统渔业改造与升级。而大数据技术与中国渔业结合发展,可实现渔业领域规划、生产、管理及营销等环节所生成的数据信息的集合,对提升我国渔业市场核心竞争力以及综合生产力具有推动作用。本文以大数据时代下中国渔业发展面临的挑战入手,提出了大数据技术与中国渔业结合发展的策略。

天然气水合物清洁开采技术研究进展

对天然气水合物开采过程中有可能引发的环境风险进行了讨论,综述了目前主要的清洁开采技术,并对其机理及优缺点进行了对比与分析,指出了当前天然气水合物开采技术的缺陷,并对其未来发展方向进行了展望。

CO_(2)地质封存泄漏监测技术研究进展

CO_(2)泄漏是威胁CCUS地质封存项目长期安全运行的主要因素,有效的安全监测体系是开展项目风险管理、决策制定的基础。CO_(2)主要通过井筒、盖层、断层或裂缝3种途径泄漏,不同途径泄漏特征存在一定差异,监测手段也有所不同。基于原理、优劣势、发展趋势等多方面梳理了CO_(2)环境监测、安全监测及运移监测3类监测方法,涵盖大气、近地表、浅部地层、地表形变、地层形变、地应力、井筒完整性、井筒腐蚀、CO_(2)地下运移等监测技术;概述了国内外典型项目监测技术的发展情况,为我国未来开展碳封存工程提供参考和借鉴。现有监测方法众多,单一监测技术难以满足工程需求,高精度原位在线环境监测、组合式协同智能安全监测、长期性连续动态运移监测将有望成为未来研究的重点。建议在高精度、低成本、可实时监测的基础上,构建集“空间层位、安全运移”为一体的监测体系。