發(fā)布時間：2024-05-30 06:30

　　目前,由氣候變化引發(fā)的自然災害頻發(fā),造成了大量的人員傷亡和財產(chǎn)損失。C02等溫室氣體的大量排放被認為是導致氣候變化的主要原因,因此,如何減少CO2的排放已成為人們關注的焦點。將原本排放至大氣中的CO2捕集收集,進行處理后埋存于深部地層中是一種能夠有效減少CO2排放的方法,即CCS技術(Carbon Capture and Storage),目前已得到廣泛應用,而C02從深部地質(zhì)構造中泄露問題是能否實現(xiàn)C02安全有效封存的關鍵。廢棄油層被認為是適合實施CO2封存的地質(zhì)構造之一。CO2注入后會增大儲層內(nèi)巖體中的流體壓力從而引起巖石產(chǎn)生體積應變’,其宏觀表象為巖石發(fā)生膨脹變形、儲層地表抬升。當體積變形超過一定的范圍,會導致巖石發(fā)生損傷破裂,使儲層中原有的密封構造遭到破壞,產(chǎn)生高滲通道并最終導致CO2發(fā)生泄露,影響封存的安全性。本文以吳起油溝油田長4+5’區(qū)塊為目標儲層,采用室內(nèi)試驗、理論分析和數(shù)值模擬的方法,從滲流-應力-損傷耦合理論出發(fā),建立考慮儲層巖體損傷的數(shù)學模型,通過數(shù)值模擬,對目標儲層封存C02封存過程中的地質(zhì)力學響應進行了預測,并對影響封存安全性的主要因素進行了敏感性分析。最后,...

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景、目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 CO₂地質(zhì)埋存方式及特點
        1.2.2 CO₂地質(zhì)封存的研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)
        1.2.3 存在的問題和不足
    1.3 本文的研究內(nèi)容及技術路線
    1.4 主要創(chuàng)新點
第2章 CO₂封存地質(zhì)體力學特性及演化的實驗研究
    2.1 引言
    2.2 儲層/蓋層巖石動靜態(tài)力學特性的實驗研究
        2.2.1 實驗原理及實驗方案
        2.2.2 實驗結果及分析
    2.3 CO₂封存對地層孔滲特性影響的實驗研究
        2.3.1 實驗原理及實驗方案
        2.3.2 實驗結果及分析
    2.4 本章小結
第3章 廢棄油層封存CO₂中滲流-應力-損傷耦合數(shù)學模型
    3.1 引言
    3.2 滲流-應力-損傷耦合作用機理
    3.3 滲流-應力-損傷耦合控制方程
        3.3.1 應力場方程
        3.3.2 滲流場方程
        3.3.3 固相介質(zhì)的力學損傷方程
        3.3.4 化學場及損傷演化方程
    3.4 滲流-應力-損傷耦合關系
    3.5 本章小結
第4章 滲流-應力-損傷耦合模擬軟件系統(tǒng)集成
    4.1 引言
    4.2 軟件的整體架構與運行模式
        4.2.1 軟件整體架構
        4.2.2 Petrel接口的實現(xiàn)
        4.2.3 Eclipse接口的實現(xiàn)
    4.3 CO₂地質(zhì)封存HMD模擬系統(tǒng)用戶界面
    4.4 本章小結
第5章 廢棄油氣層封存CO₂模擬及影響因素分析
    5.1 引言
    5.2 數(shù)值模型的建立
    5.3 模擬結果及分析
        5.3.1 注入CO₂后儲層應力-應變變化規(guī)律
        5.3.2 注入CO₂后儲層物性參數(shù)的變化規(guī)律
    5.4 儲層非均質(zhì)性對油藏封存CO₂的影響
    5.5 井型對油藏封存CO₂的影響
    5.6 本章小結
第6章 長4+5¹區(qū)塊CO₂地質(zhì)封存穩(wěn)定性研究
    6.1 引言
    6.2 油藏地質(zhì)特征及開發(fā)現(xiàn)狀
        6.2.1 地質(zhì)背景
        6.2.2 研究區(qū)域儲層特征
        6.2.3 儲層巖石及流體特征
        6.2.4 研究區(qū)勘探開發(fā)現(xiàn)狀
    6.3 地質(zhì)模型概況
    6.4 模擬結果
    6.5 參數(shù)敏感性分析
        6.5.1 邊界類型的影響
        6.5.2 注氣量的影響
        6.5.3 水平井的影響
    6.6 本章小結
第7章 CO₂與地層水相互作用模擬研究
    7.1 引言
    7.2 CO₂與地層水及儲層巖石的相互作用機理
    7.3 CO₂與地層水之間相互作用的數(shù)值模擬研究
    7.4 模擬結果分析
    7.5 本章小結
第8章 結論與展望
    8.1 結論
    8.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文及科研成果



本文編號：3984685