地质封存工程中CO2沿井筒渗漏影响因素分析.pdfVIP

油 气 田 环 境 保 护 ENVIR0NMENTAIPROTECTION OFOIL ＆ GASFIELDS 地质封存工程中CO2沿井筒渗漏影响因素分析六 唐 丹 王万福 熊焕喜 陈昌照 (中国石油安全环保技术研究院) 摘 要 CO 地质封存作为现阶段温室气体减排的有效技术之一 ，在石油行业 中具有许多优势 ，CO。沿井 筒渗漏是地质封存过程 中所面临的重要风险之一 。为降低 CO。渗漏对封存 区域生态、环境和人员健康方面的 不利影响，文章通过研究 CO。地质封存背景和封存于地下的超，临界 CO 的性质 ，分析 CO 沿井筒区域系统渗 漏的潜在通道 ，并以此为基础开展 CO。沿井筒区域系统渗漏主要影响因素的研究。 关键词 地质封存 ；CO ；井筒；渗漏 ；影响因素 文章编号 ：1005—3158(2014)03()()(]1—04 0 引 言 有超过400个地下储气库，储集 了约 160万 t气体。然 而，监测发现有 9处发生泄漏事件，其中5处直接与井筒 气候变化是 21世纪人类共同面临的最大挑战和威 的完整性有关 ，有3处由于上覆盖层封闭不严密，还有 1 胁 ，已成为社会和经济发展的主要制约因素之一 。为应 处与早期错误选址有关[7]。发生在 Kansas地区的钻井 对气候变化，中国政府提出了“到 2020年中国单位 国内 严重渗漏事件 ，直接导致 3000t的 C(_)2泄漏到大气 生产总值 C()2排放比2005年下降4O ～50 ”的 C 中_8，事发后经调查，该地区至少有 470个钻井设施服役 减排承诺和一系列CO2减排措施 。经过多年的发展，将 年龄超过 25at这些钻井设施的老化、破损及超负荷、超 地面捕集的CO2注入到深部地层中的地质封存 已被 国 年限使用是导致泄漏事件发生的主要原因 j。 际社会认为是 目前最经济可靠的减排技术 。]‘。 为了在深部地层 中注人最大量 的CO ，工程 中通 进行 Co 地质封存可 以把 CO 有效地封隔在地 常选 择将 CO 注入 到温 度 和压 力超 过 临界点 球深部 。但研究结果显示，由于受到地球 内部温度 、 (31．1℃，7．38MPa)的地层，在该类地层 中Co。主要 压力 的变化及构造 活动所 引发 的突发事件 (如地震、 以超临界状态存在 。超 临界 CO：流体是一种高密度 火山活动等)和人为因素 (采矿 、钻井等)的影响，封存 气流 ，具有气体和液体的双重性质 ，即密度高于通常 在地下的 CO 极有可能产生泄漏和逃逸 ]。CO 一 气体 ，接近液体 ，因而有常规液态溶剂的强度 ；黏度与 旦发生泄漏和逃逸 ，将 对泄漏点附近的人体健康、生 气体相似 ，比液体小很多；扩散系数接近于气体 ，为液 态系统 、土壤、地下水等产生不 良影 响，尤其是 Co： 体的几十倍 ，具有较好的流动性