Моделирование герметичности и стабильности геологического захоронения CO2 в соляной пещере Даннин провинции Шаньси с учетом взаимодействия жидкости и твердого тела
【Цель】 Современное промышленное производство выделяет большое количество CO2. Для смягчения парникового эффекта, вызванного CO2, используется захоронение в соляных пещерах. 【Метод】 На основе данных геологической разведки создан геологический модель испытательной зоны по захоронению CO2 в соляных породах уезда Даннин провинции Шаньси, использующихся как потенциальные резервуары. При условиях взаимодействия жидкости и твердого тела давление пор CO2 используется для обозначения области утечки CO2 и как показатель герметичности. Вертикальное смещение и вертикальное напряжение вершины камеры применяются как показатели стабильности. Проведено исследование долговременной герметичности и стабильности соляных газохранилищ при различных давлениях захоронения CO2 и различных дистанциях между шахтными столбами. 【Результаты】 При увеличении давления захоронения газа увеличивается зона утечки, увеличивается вертикальное смещение пород-оболочек газохранилища, а зона пластичности пород уменьшается. В конечный момент при давлениях 17, 23, 27, 33 МПа площадь утечки газа составляла 47, 67, 73, 84 м соответственно, вертикальное смещение вершины камеры было -11.5, 12.9, 28.7, 52.2 мм, а размеры пластичной зоны пород 22, 11.8, 8, 4 м соответственно; чем больше расстояние между столбами, тем меньше вертикальное смещение и вертикальное напряжение пород-оболочек, расстояние мало влияет на область утечки газа и зону пластичности. При расстояниях между столбами 1.0, 1.5, 2.0, 3.0 соответственно вертикальные смещения составляли 31.7, 29.1, 28.2, 27.3 мм. 【Вывод】 Повышение давления захоронения газа неблагоприятно для герметичности хранилища, снижение давления негативно влияет на стабильность; увеличение расстояния между столбами полезно для герметичности и стабильности, но эффект небольшой. Исследование предоставляет теоретическую основу для захоронения CO2 в соляных пещерах Даннин провинции Шаньси.
关键词
Геологическое захоронение CO_2; Взаимодействие жидкости и твердого тела; Давление захоронения CO_2; Расстояние между столбами; Герметичность и стабильность