Estudo de simulação da selabilidade e estabilidade do armazenamento geológico de dióxido de carbono na caverna salina de Daning, Shanxi, considerando o acoplamento fluido-sólido

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摘要

【Objetivo】 A produção industrial moderna emite grandes quantidades de CO2. Para mitigar o efeito estufa causado pelo CO2, utiliza-se cavidades salinas para sua captura e sequestro. 【Método】 Com base nas formações salinas do condado de Daning, província de Shanxi, consideradas reservatórios potenciais, foi estabelecido um modelo geológico da área experimental de armazenamento de CO2 nas salinas de Daning, com base em dados de prospecção geológica. Sob condições de acoplamento fluido-sólido, a pressão do poro do CO2 é usada para indicar o alcance do vazamento de CO2 e como indicador de selabilidade; o deslocamento vertical do topo da cavidade e o estresse vertical são usados como indicadores de estabilidade, conduzindo um estudo sobre a selabilidade e estabilidade a longo prazo dos depósitos de armazenamento de gás em cavernas salinas sob diferentes pressões de armazenamento de CO2 e diferentes espaçamentos de pilares minerais. 【Resultados】 Quanto maior a pressão de armazenamento do gás, maior o alcance do vazamento, maior o deslocamento vertical das rochas ao redor do reservatório e menor a extensão da zona plástica das rochas circundantes. Nos momentos finais sob pressões de armazenamento de 17, 23, 27 e 33 MPa, o alcance do vazamento de gás foi de 47, 67, 73 e 84 m, respectivamente; o deslocamento vertical do topo da cavidade foi de -11,5, 12,9, 28,7 e 52,2 mm, respectivamente; e a extensão da zona plástica das rochas circundantes foi de 22, 11,8, 8 e 4 m, respectivamente; quanto maior o espaçamento dos pilares minerais, menores são o deslocamento vertical e o estresse vertical das rochas ao redor; o espaçamento tem pouca influência no alcance do vazamento do gás e na zona plástica. Com espaçamentos de pilares de 1,0, 1,5, 2,0 e 3,0 vezes, os deslocamentos verticais foram de 31,7, 29,1, 28,2 e 27,3 mm, respectivamente. 【Conclusão】 O aumento da pressão de armazenamento de gás não é favorável à selabilidade do reservatório, a redução da pressão não é boa para a estabilidade; o aumento do espaçamento dos pilares minerais é benéfico para a selabilidade e a estabilidade do reservatório, mas o efeito é pequeno. Este estudo fornece uma base teórica para o armazenamento de CO2 nas cavernas salinas de Daning, Shanxi.

关键词

Armazenamento geológico de CO_2; acoplamento fluido-sólido; pressão de armazenamento de CO_2; espaçamento de pilares minerais; selabilidade e estabilidade

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