SaltPreCO2: Kinetyka wytrącania się soli/cząstek stałych podczas zatłaczania CO2 do złoża

W projekcie skupiono się na znalezieniu optymalnych parametrów, takich jak ciśnienie i przepływ objętościowy podczas iniekcji nadkrytycznego CO2 do solankowych warstw wodonośnych. Głównym zjawiskiem fizycznym, które uniemożliwia osiągnięcie wysokich wydajności zatłaczania jest wytrącanie się soli. Efekt ten może być szczególnie widoczny w przypadku płytkich zbiorników o niskiej przepuszczalności. Może to znacznie zmniejszyć przepuszczalność zbiornika wokół odwiertu, wywołać nadmierny wzrost ciśnienia i spowodować spadek wydajności zatłaczania.

Zatłaczanie CO2 do formacji skalnych może mieć również negatywny wpływ na porowatość i przepuszczalność ośrodka ze względu na przemieszczanie ziaren, zagęszczanie i kurczenie się matrycy skalnej oraz procesy termochemiczne, takie jak wytrącanie minerałów i asfaltenów, a nawet tworzenie się hydratów. W badaniach wypełnimy lukę w wiedzy na temat długości (odległości), wielkości i prędkości przepływu wstecznego napędzanego kapilarnie, sił lepkości w różnych warunkach termodynamicznych, ciągłości filmu wodnego, wpływu zasolenia i rodzaju soli na wielkość, rozkład i wzór wytrącania, zarodkowania i wzrostu kryształów. W rezultacie dałoby to odpowiedź na pytanie, jak silny jest wpływ iniekcji CO2 na indukowane wytrącanie soli.

Badania interakcji CO2 i solanki z różnymi rodzajami skał w szerokim zakresie ciśnień, temperatur, a także obserwacja przepływu przez mikrokanały zostaną przeprowadzone za pomocą istniejącego układu mikroprzepływowego. Zbudowany zostanie kolejny ukłąd laboratoryjny wykorzystujący spektroskopię Ramana. Ten nowy system zostanie wykorzystany do analizy kinematyki i dynamiki zachowania kapilarnego układu solanka/CO2. Będzie również w stanie odróżnić gazowy CO2 od rozpuszczalnego CO2, w wyniku czego będziemy w stanie zmierzyć rozpuszczalność, minimalne ciśnienie mieszalności, punkt pęcherzykowy / rosy i określić krzywą równowagi fazowej.

Testy geomechaniczne zostaną przeprowadzone w celu określenia zmian właściwości mechanicznych wybranych próbek rdzenia pod wpływem CO2 i kryształów soli. Uzupełnimy nasze eksperymenty o modelowanie termodynamiczne i geochemiczne, aby rozszyfrować podstawową fizykę i mechanizmy rządzące. Obecny system jest w stanie badać rdzenie pod ciśnieniem do 140 MPa. Jego rozwój pozwoli na rozszerzenie analizy na wyższe temperatury, co pozwoli na symulację warunków panujących w zbiorniku podczas sekwestracji.