【摘要】：工業(yè)革命以來,二氧化碳(CO_2)的大量排放導致一系列環(huán)境問題。雖然各國都在積極探索綠色可替代能源,但短時期內以化石燃料為主的能源結構不會改變。CO_2地質儲存作為有效減少碳排放的方式之一,受到國際社會的廣泛認可,其中深部咸水層以獨特優(yōu)勢被視為最具潛力的儲存場地。在規(guī)�；疌O_2儲存過程中,儲層壓力場的變化和CO_2在儲層中的擴散可能影響儲層上部的淺層地下水動力場和水質安全。而且,儲存場地周圍的大量采油廢棄井會成為CO_2的泄漏通道,引起CO_2泄漏等嚴重環(huán)境與安全問題。因此,研究規(guī)�；疌O_2注入對儲層的影響以及CO_2沿廢棄井泄漏特征的影響,對CO_2儲存安全和環(huán)境影響具有重要意義。本文依托準噶爾盆地CO_2強化咸水開采技術示范場地,以白堊系東溝組目標儲層為研究對象,在地質、水文地質和多相滲流等理論指導下,通過野外調查和數(shù)值模擬相結合的研究手段,采用TOUGH2/ECO_2N數(shù)值模擬軟件,探究了數(shù)值模型邊界條件設置的依據(jù),系統(tǒng)分析了規(guī)�；疌O_2注入條件下的儲層壓力場演化和CO_2運移分布特征,以及對周邊水源地淺層地下水安全的影響;綜合分析了CO_2泄漏井與注入井之間距離對儲蓋層系統(tǒng)壓力場演化、CO_2空間分布和泄漏特征的影響。取得的主要成果如下:(1)通過徑向二維模型的數(shù)值模擬,探究了單井CO_2注入條件下儲層壓力場演化和CO_2運移分布特征。在10年定壓注入過程中,距離注入井越遠,儲層壓力增量越小,最遠影響距離可達50 km。在100年模擬時間內,CO_2最大運移距離僅約1300 m。結合試驗場地的地質條件,將三維模型中注入井與模型邊界的距離確定為30 km,注入井間距設置為2 km。該結果不僅為多井方式CO_2注入和CO_2沿廢棄井泄露的數(shù)值模型邊界范圍設置提供了科學依據(jù),也為同類數(shù)值模擬的邊界條件設置提供了方法參考。(2)建立了場地CO_2規(guī)�；⑷氲娜S數(shù)值模型,分析了在不同數(shù)量注入井條件下,規(guī)模化CO_2注入對儲層壓力場演化和儲層中CO_2運移分布特征的影響。在10年CO_2定壓注入過程中,注入井數(shù)量越多,儲層壓力增量越大;停止CO_2注入后,儲層壓力在10年左右時間中基本恢復至初始儲層壓力水平,壓力恢復時間與注入井數(shù)量相關性較弱。在100年模擬時間中,注入井數(shù)量對CO_2最大運移距離沒有顯著影響,均約為1600 m;但在多井條件下,井間高壓區(qū)造成井間壓力差減小,導致CO_2井間運移距離相比外側大幅減小20%-40%。(3)明確了多井條件下CO_2規(guī)�；⑷雽ρ芯繀^(qū)周邊地下水系統(tǒng)和已有地下水水源地用水安全的影響�；贑O_2規(guī)�；⑷雽訅毫鲅莼蛢又蠧O_2運移分布的影響,同時考慮到各水源地與注入井的距離,以及CO_2儲層與水源地地下水開采層位間的地層間隔,分析認為在現(xiàn)有模擬設計條件下,10年期內最多注入798萬噸CO_2時,規(guī)�；疌O_2注入不會對研究區(qū)周邊已有地下水水源地的用水安全造成影響。(4)建立了泄漏井與注入井不同距離條件下的三維數(shù)值模型,系統(tǒng)分析了注入井與泄漏井之間距離對儲蓋層壓力場演化、CO_2空間運移分布、CO_2泄漏特征的影響。泄漏井距注入井越近,CO_2泄漏量越大,本次研究中的最高CO_2泄漏量比例可達12%,但兩者相距1000米時的泄漏比例僅有0.1%。泄漏井與注入井距離的減小,可以明顯提高CO_2注入速率和注入量,注入量最多可提高近6%。研究結果可為工程場地內的廢棄井調查與風險評價,以及工程安全性評價提供科學依據(jù)。
【圖文】：

獻率約為 65%[1-3]。由于人類活動的影響，全球大氣 CO2濃度不斷升高關站年平均 CO2濃度達 404.4 0.9ppm[4]（圖 1.1.1）。隨著全球平均氣圖 1.1.2），，全球氣候變暖，大氣溫室效應不斷加劇，導致氣溫增高、極端天氣等一系列全球性環(huán)境問題[6]。

21850-2017年全球表面年平均溫度距平[6]
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TE357.7

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 趙向忠;王龍光;王瑞;;注入井測試中儀器卡掉原因分析及解決方法的探討[J];石化技術;2019年07期

2 郭彥琴;;注入井系統(tǒng)找漏方法研究及應用[J];石油管材與儀器;2018年04期

3 卜祥坤;;低注入井同位素資料質量控制[J];黑龍江科技信息;2012年30期

4 王現(xiàn)彬;;注入井套漏識別井口設備研制與應用[J];石油管材與儀器;2017年02期

5 廖英泰,徐愛舫,姚美蘭,錢玉寶,王運洪,于清秀;注入井流量測井儀綜述[J];石油儀器;2005年04期

6 張玉生;張威;張艷鳴;;以注入井壓力為載體的信息調控技術[J];采油工程文集;2018年03期

7 董琦;;注入井簡易帶壓作業(yè)裝置研制[J];采油工程文集;2018年02期

8 揭紅梅;;注入井注入壓力突然上升原因分析[J];中國城市經(jīng)濟;2011年03期

9 穆海燕;;復合驅注入井堵塞物降解增注技術研究[J];化學工程與裝備;2019年05期

10 李鵬飛;;吉林油田低注入井吸水剖面施工工藝控制[J];石化技術;2015年03期

相關會議論文 前4條

1 原淵;王海峰;甘楠;許影;;螺紋式注入井井口裝置的研制及應用[A];中國核科學技術進展報告（第三卷）——中國核學會2013年學術年會論文集第2冊（鈾礦冶分卷、核能動力分卷（上））[C];2013年

2 石善志;易勇剛;孫宜成;于會永;同航;曾德智;;CO_2驅注入井油套環(huán)空超臨界腐蝕工況防護技術探討[A];第十二屆全國超臨界流體技術學術及應用研討會暨第五屆海峽兩岸超臨界流體技術研討會論文摘要集[C];2018年

3 管公帥;;三元復合驅注入井復合解堵劑的研制與應用[A];《采油工程文集》2014年第二輯[C];2014年

4 高小鵬;付劍;吳麗文;王冬梅;;孤島油田西區(qū)三元復合驅礦場擴大試驗[A];三次采油技術研討會論文集[C];2003年

相關重要報紙文章 前1條

1 通訊員 劉憲明 陳寶玉;采油六廠無效井治理創(chuàng)效1.62億元[N];大慶日報;2012年

相關博士學位論文 前2條

1 王峰;CO_2注入井油管斷裂機理及防護方法研究[D];東北石油大學;2015年

2 董華松;油井地熱開發(fā)的數(shù)值模擬與回歸預測研究[D];中國地質大學（北京）;2014年

相關碩士學位論文 前10條

1 秘昭旭;二氧化碳規(guī)�；⑷爰把貜U棄井泄漏對儲層影響的數(shù)值模擬研究[D];吉林大學;2019年

2 邱海研;注入井高效洗井工藝技術研究[D];東北石油大學;2014年

3 王強;錦45塊蒸汽驅注入井調剖技術研究與應用[D];東北石油大學;2016年

4 張朝良;J16區(qū)塊注入井返出物配制調堵體系的優(yōu)選及效果評價[D];東北石油大學;2017年

5 唐永江;C622區(qū)塊精細油藏描述及難動用儲量開采研究[D];東北石油大學;2014年

6 王海濤;延長聚驅注入井解堵增注有效期技術研究[D];西南石油學院;2004年

7 李成東;聚驅及三元驅注入井洗井返出液回收利用技術研究[D];吉林大學;2011年

8 康阿利;濰北油田注水井套管腐蝕機理及防腐措施技術研究[D];西安石油大學;2011年

9 孫洪志;聚驅注入井堵塞機理及有效恢復油層滲透率技術研究[D];中國地質大學（北京）;2003年

10 周立國;遼河油田稠油火燒工藝技術研究[D];東北石油大學;2014年

本文編號：2708834