地下温压条件下砂岩中氢气存储的孔隙尺度可视化：捕集、溶解与润湿性
流体动力学
2023-10-10 v1
摘要
全球实现净零排放的承诺导致对绿氢（H2）生产和使用的投资不断增加。然而，满足未来需求所需的大量氢气将需要新的存储设施。地下储氢是一种潜在可行的解决方案，但由于 H2 独特的物理和化学性质，带来了独特的挑战，这些性质尚未在地下环境中得到定量研究。我们进行了原位 X 射线流动实验，以研究将 H2 注入初始为盐水饱和的 Bentheimer 砂岩样品过程中的孔隙尺度流体驱替过程基础。采用了两种不同的注入方案：用 H2 平衡盐水和非 H2 平衡盐水驱替 H2，两者均处于代表深地下的储层温度和压力条件。发现在两次驱替循环后 H2 对盐水均为非润湿，平均接触角分别为 53.72 和 52.72。我们还发现非 H2 平衡盐水的 H2 采收率（43.1%）高于 H2 平衡盐水（31.6%），表明在储层条件下 H2 可能在未平衡盐水中发生溶解。我们的结果表明，储氢可能确实是一种合适的能量存储策略，但还需要大量进一步研究以充分理解储层条件下的孔隙尺度相互作用。
引用
@article{arxiv.2207.04128,
title = {Pore-Scale Visualization of Hydrogen Storage in a Sandstone at Subsurface Pressure and Temperature Conditions: Trapping, Dissolution and Wettability},
author = {Zaid Jangda and Hannah Menke and Andreas Busch and Sebastian Geiger and Tom Bultreys and Helen Lewis and Kamaljit Singh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.04128},
year = {2023}
}