地质 CO$_2$ 封存中长期润湿性改变的场所尺度影响
地球物理
2022-01-20 v2
摘要
控制宏观尺度毛细管压力与相对渗透率的本构函数对约束 CO 封存系统的封存效率与盖层性质至关重要。多孔系统的本构函数部分由润湿性决定，润湿性是一种影响宏观尺度驱替的孔隙尺度现象。尽管在注入 CO 时咸水含水层与盖岩的润湿性被假定保持水湿，但近期有证据表明长期 CO 暴露会导致接触角改变。毛细管力的减弱随时间动态改变饱和函数。近期，针对捕获长期 CO 暴露引起润湿性改变（WA）影响的饱和函数开发了新动态模型。本文将这类函数植入两相双组分模拟器，以研究场所尺度 CO 封存中长期 WA 动力学。我们模拟了注入下水平迁移模式及盖岩中浮力驱动迁移的 WA 效应。我们对不同流动工况下各情景的行为进行了刻画。结果表明，对封存效率的影响可由毛细管数描述，而垂直泄漏可由盖岩密封参数标定。CO 向盖岩迁移的标定模型显示，在相关时间尺度内长期 WA 对 CO 封存构成的风险很小。
引用
@article{arxiv.2108.06601,
title = {Field-scale impacts of long-term wettability alteration in geological CO$_2$ storage},
author = {Abay Kassa and Sarah Eileen Gasda and David Landa-Marbán and Tor Harald Sandve and Kundan Kumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.06601},
year = {2022}
}