CO2流体与储层砂岩相互作用机理实验

J4 ›› 2012, Vol. 42 ›› Issue (3): 821-826.

CO₂流体与储层砂岩相互作用机理实验

张凤君¹|王怀远¹|王广华¹|杨潇瀛¹|王天野¹|刘娜²

1.吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室|长春130021;2.吉林大学地球科学学院|长春130061

收稿日期:2011-06-24 出版日期:2012-05-26 发布日期:2012-05-26
作者简介:张凤君(1957-)|男|教授|博士生导师|主要从事水处理技术研究|Tel: 0431-88498717|E-mail:zhangfengjun@jlu.edu.cn
基金资助:
中国地质调查局项目（1212011120048）

Experiment on Mechanism of CO₂ Fluid Interacting with |Sandstone Layer

Zhang Feng-jun¹, Wang Huai-yuan¹, Wang Guang-hua¹, Yang Xiao-ying¹, Wang Tian-ye¹, Liu Na²

1.Key Lab of Groundwater Resources and Environment, Ministry of Education, Jilin University, Changchun130021, China;
2.College of Earth Sciences, Jilin University, Changchun130061, China

Received:2011-06-24 Online:2012-05-26 Published:2012-05-26

摘要/Abstract

摘要：

储存于地下岩层中的CO₂与矿物发生化学反应导致次生碳酸盐矿物的沉淀，CO₂将以碳酸盐矿物的形式长时间地固结在储层岩石中，从而有效减少CO₂向大气中的排放。通过对不同温度下CO₂-H₂O-砂岩相互作用机理的研究，以及反应后样品的扫描电镜观察、质量损失量和剩余反应液中总矿化度变化的分析发现：砂岩样品的溶蚀程度随温度的升高而逐渐增强；100 ℃和175 ℃时样品表面分别有方解石和白云石生成，250 ℃时新生成的矿物因温度过高而溶解。这表明CO₂能够以碳酸盐矿物的形式固定在矿物中，175 ℃为本实验所证明较适合的贮存温度。

关键词: CO₂, 砂岩, 溶解, 沉淀

Abstract:

Due to the chemical interaction of the minerals with CO₂ stored in underground rock formations, the secondary carbonate minerals precipitated and stored in rock formations in long term. As such so, the concentration of CO₂ decreasingly discharged into the air. In this study, the mechanisms of the interaction of CO₂, H₂O and sandstone in different temperatures were investigated. Moreover, the scanning electron microscope (SEM), the weight lost and the variation of total mineralization were analyzed. The results showed that the erosion of sandstone increased with increasing temperature and the calcite and dolomite produced at 100 ℃and 175 ℃. The new minerals dissolved when the temperature increased up to 250 ℃. In general, the results in this study demonstrated that the CO₂ could be stored as carbonate minerals in underground rock formations and the optimal temperature is 175 ℃.

Key words: CO₂, sandstone, solution, precipitation

中图分类号:

张凤君, 王怀远, 王广华, 杨潇瀛, 王天野, 刘娜. CO₂流体与储层砂岩相互作用机理实验[J]. J4, 2012, 42(3): 821-826.

ZHANG Feng-jun, WANG Huai-yuan, WANG Guang-hua, YANG Xiao-ying, WANG Tian-Ye, LIU Na. Experiment on Mechanism of CO₂ Fluid Interacting with |Sandstone Layer[J]. J4, 2012, 42(3): 821-826.

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