Estudio de simulación sobre la sellabilidad y estabilidad del almacenamiento geológico de dióxido de carbono en la caverna salina de Daning, Shanxi, considerando el acoplamiento fluido-sólido

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摘要

【Objetivo】 La producción industrial moderna libera grandes cantidades de CO2. Para mitigar el efecto invernadero causado por el CO2, se utiliza almacenamiento en cavernas salinas para su captura y sellado. 【Método】 Tomando la sal de la provincia de Shanxi, condado de Daning, como reservorio potencial, se estableció un modelo geológico para la zona experimental de almacenamiento de CO2 en sal de Daning basado en datos de exploración geológica. En condiciones de acoplamiento fluido-sólido, la presión del poro de CO2 se utiliza para indicar el alcance de la fuga de CO2 y como indicador de sellabilidad; el desplazamiento vertical en la parte superior de la caverna y el estrés vertical se usan como indicadores de estabilidad para realizar el estudio de la sellabilidad y estabilidad a largo plazo del almacenamiento de gas en cavernas con diferentes presiones de sellado de CO2 y distintas separaciones del pilar minero. 【Resultados】 Cuanto mayor es la presión de almacenamiento de gas, mayor es el alcance de la fuga, mayor es el desplazamiento vertical de las rocas circundantes del reservorio, y menor es el rango de la zona plástica en las rocas circundantes. En los momentos finales bajo presiones de sellado de 17, 23, 27 y 33 MPa, el alcance de la fuga del gas fue de 47, 67, 73 y 84 m respectivamente; el desplazamiento vertical en la parte superior de la caverna fue de -11,5, 12,9, 28,7 y 52,2 mm respectivamente; y el rango de la zona plástica de las rocas fue de 22, 11,8, 8 y 4 m respectivamente. Cuanto mayor es la separación del pilar minero, menores son el desplazamiento vertical y el esfuerzo vertical en las rocas circundantes; la separación tiene poco efecto en el alcance de la fuga del gas y en la zona plástica. Con separaciones de pilares de 1.0, 1.5, 2.0 y 3.0 veces, los desplazamientos verticales fueron 31,7, 29,1, 28,2 y 27,3 mm respectivamente. 【Conclusión】 El aumento de la presión de almacenamiento de gas no es beneficioso para la sellabilidad del reservorio, la reducción de la presión no es buena para la estabilidad; aumentar la separación del pilar minero favorece la sellabilidad y estabilidad del reservorio, pero el efecto es pequeño. Este estudio proporciona una base teórica para el almacenamiento de CO2 en cavernas salinas de Daning, Shanxi.

关键词

Almacenamiento geológico de CO_2; acoplamiento fluido-sólido; presión de almacenamiento de CO_2; separación de pilares mineros; sellabilidad y estabilidad

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