Great SCO2T！用于碳封存科学、工程与经济的快速工具
地球物理
2020-05-29 v1
摘要
二氧化碳捕集与封存（CCS）技术可能在未来几十年内广泛部署，以应对主要的气候与经济驱动因素：在将全球变暖限制在2℃或更低的所有清洁能源路径中，CCS都是其中一部分，并且在美国可获得显著的二氧化碳税收抵免。这些驱动因素可能刺激每年数亿吨或数十亿吨二氧化碳的捕集、运输与封存。CCS难题的一个关键环节将是识别并表征适合大量二氧化碳封存的场地。我们介绍了一款名为SCO2T（Sequestration of CO2 Tool，发音为“Scott”）的新软件工具，用于快速表征咸水封存储层。该工具旨在快速筛选数十万个储层，进行敏感性与不确定性分析，并将封存工程（注入速率、储层容量、羽流尺寸）与封存经济（由约70个独立经济输入构建的成本）相联结。我们描述了支撑SCO2T的新科学进展，包括估算二氧化碳注入速率与二氧化碳羽流尺寸的新方法，以及将封存工程与经济相联系的关键进展。接着，我们对地质组合（包括地层深度、厚度、渗透率、孔隙度与温度）进行敏感性与不确定性分析，以理解其对碳封存的影响。通过敏感性分析，我们表明增加深度与渗透率均可导致二氧化碳注入速率提高、封存潜力增大与成本降低，而增加孔隙度则在不影响注入速率（所有情况下二氧化碳均以恒定压力注入）的情况下通过增大储层容量来降低成本。
引用
@article{arxiv.2005.13688,
title = {Great SCO2T! Rapid tool for carbon sequestration science, engineering, and economics},
author = {Richard S. Middleton and Jeffrey M. Bielicki and Bailian Chen and Andres F. Clarens and Robert P. Currier and Kevin M. Ellett and Dylan R. Harp and Brendan A. Hoover and Ryan M. Kammer and Dane N. McFarlane and Jonathan D. Ogland-Hand and Rajesh J. Pawar and Philip H. Stauffer and Hari S. Viswanathan and Sean P. Yaw},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.13688},
year = {2020}
}
备注
CO2 capture and storage; carbon sequestration; reduced-order modeling; climate change; economics