Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Khuếch tán carbon dioxide trong nước địa chất như một kết quả của việc tăng cường thu hồi dầu bằng CO2 và lưu giữ CO2
Tóm tắt
Việc bơm carbon dioxide vào các mỏ dầu là một kỹ thuật hứa hẹn để cải thiện áp lực của các mỏ khi đã bị cạn kiệt qua quá trình sản xuất sơ cấp và thứ cấp. Trong bối cảnh ấm lên toàn cầu, đây là phương pháp khả thi để lưu trữ địa chất các khí thải CO2. Khi CO2 được tiêm vào mỏ, nó bị buộc phải tiếp xúc một phần với nước hình thành. Để ước lượng tỷ lệ chuyển giao CO2 và tổng lượng CO2 hòa tan trong nước hình thành, cần phải có ước tính chính xác về khả năng khuếch tán CO2. Trong nghiên cứu này, tỷ lệ khuếch tán CO2 trong nước được xác định thực nghiệm trong một buồng PVT bằng phương pháp giảm áp tại điều kiện mỏ (nhiệt độ: 50–75 °C và áp suất: 17.450 kPa). Như mong đợi, tỷ lệ khuếch tán CO2 trong nước tăng lên khi nhiệt độ tăng. Ngoài ra, tác động của độ mặn của nước đối với tỷ lệ khuếch tán CO2 đã được nghiên cứu. Một sự giảm đáng kể trong tỷ lệ khuếch tán CO2 được tìm thấy khi độ mặn tăng lên. Tiếp theo, một mô hình khuếch tán mô tả các thí nghiệm đã được phát triển để dự đoán hành vi của khả năng khuếch tán CO2 trong các điều kiện mô phỏng. Các mối tương quan độc đáo giữa hệ số khuếch tán CO2 và nước ở các nhiệt độ và độ mặn khác nhau đã được thu được bằng cách sử dụng kết quả mô hình hóa.
Từ khóa
#khuếch tán carbon dioxide #hồi phục dầu tăng cường bằng CO2 #lưu giữ CO2 #nước hình thành #độ mặn nướcTài liệu tham khảo
Azin R, Mahmoody M, Jafari Raad SM, Osfouri S (2013) Measurement and modeling of CO2 diffusion coefficient in saline aquifer at reservoir conditions. Cent Eur J Eng 3(4):585–594
Bahar MM, Liu K (2008) Measurement of the diffusion coefficient of CO2 in formation water under reservoir conditions: implications for CO2 storage. In: SPE Asia Pacific oil and gas conference and exhibition. Society of Petroleum Engineers
Duan Z, Sun R (2003) An improved model calculating CO2 solubility in pure water and aqueous NaCl solutions from 273 to 533 K and from 0 to 2000 bar. J Chem Geol 193:257–271
Farajzadeh R, Barati A, Delil HA, Bruining J, Zitha PL (2007) Mass transfer of CO2 into water and surfactant solutions. Petrol Sci Technol 25(12):1493–1511
Gholami Y, Azin R, Fatehi R, Osfouri S (2015a) Suggesting a numerical pressure-decay method for determining CO2 diffusion coefficient in water. J Mol Liq 211:31–39
Gholami Y, Azin R, Fatehi R, Osfouri S, Bahadori A (2015b) Prediction of carbon dioxide dissolution in bulk water under isothermal pressure decay at different boundary conditions. J Mol Liq 202:23–33
Godec ML, Kuuskraa VA, Dipietro P (2013) Opportunities for using anthropogenic CO2 for enhanced oil recovery and CO2 storage. Energy Fuels 27(8):4183–4189
Hayduk W, Cheng SC (1971) Review of relation between diffusivity and solvent viscosity in dilute liquid solutions. Chem Eng Sci 26(5):635–646
Hayduk W, Minhas S (1982) Correlations for prediction of molecular diffusivities in liquids. Can J Chem Eng 69:295–299
Hirai S, Okazaki K, Yazawa H, Ito H, Tabe Y, Hijakata K (1997) Measurement of CO2 diffusion coefficient and application of LIF in pressurized water. Energy 22:363–367
Jafari Raad SM, Azin R, Osfouri S (2015) Measurement of CO2 diffusivity in synthetic and saline aquifer solutions at reservoir conditions: the role of ion interactions. Heat Mass Transf J 51(3):1587–1595
Jähne B, Heinz G, Dietrich W (1987) Measurement of the diffusion coefficients of sparingly soluble gases in water. J Geophys Res 92:767–776
King DB, De Bryun WJ, Zheng M, Saltzman ES (1995) Uncertainties in the molecular diffusion coefficient of gases in water for use in the estimation of air–sea exchange. Air-Water Gas Transf 33:13–23
Leaist DG (1987) Diffusion of aqueous carbon dioxide, sulfur dioxide, sulfuric acid, and ammonia at very low concentrations. J Phys Chem 91:4635–4638
Lu W, Guo H, Chou IM, Burruss RC, Li L (2013) Determination of diffusion coefficients of carbon dioxide in water between 268 and 473 K in a high-pressure capillary optical cell with in situ Raman spectroscopic measurements. Geochim Cosmochim Acta 115:183–204
Mazarei AF, Sandall OC (1980) Diffusion coefficients for helium, hydrogen, and carbon dioxide in water at 25 °C. AIChE J 26:154–157
McManamey WJ, Woollen JM (1973) The diffusivity of carbon dioxide in some organic liquids at 25 and 50 °C. AIChE J 19(3):667–669
Mutoru JW, Leahy-Dios A, Firoozabadi A (2011) Modeling infinite dilution and Fickian diffusion coefficients of carbon dioxide in water. AIChE J 57(6):1617–1627
Nakanishi K (1978) Prediction of diffusion coefficient of nonelectrolytes in dilute solution based on generalized Hammond–Stokes plot. Ind Eng Chem Fundam 17:253–256
Nazari Moghaddam R, Rostami B, Pourafshary P, Fallahzadeh Y (2012) Quantification of density-driven natural convection for dissolution mechanism in CO2 sequestration. Transp Porous Media 92:439–456
Ravagnani AG, Ligero EL, Suslick SB (2009) CO2 sequestration through enhanced oil recovery in a mature oil field. J Petrol Sci Eng 65(3):129–138
Renner TA (1988) Measurement and correlation of diffusion coefficient for CO2 and rich-gas applications. J Chem Eng Data 3:517–523
Riazi MR (1996) A new method for experimental measurement of diffusion coefficients in reservoir fluids. J Petrol Sci Eng 14(3):235–250
Saeedi A, Rezaee R, Evans B, Clennell B (2011) Multiphase flow behaviour during CO2 geo-sequestration: emphasis on the effect of cyclic CO2–brine flooding. J Petrol Sci Eng 79(3):65–85
Sell A, Fadaei H, Kim M, Sinton D (2012) Measurement of CO2 diffusivity for carbon sequestration: a microfluidic approach for reservoir-specific analysis. Environ Sci Technol 47(1):71–78
Sheikha H, Pooladi-Darvish M, Mehrotra AK (2005) Development of graphical methods for estimating the diffusivity coefficient of gases in bitumen from pressure-decay data. Energy Fuels 19:2041–2049
Siddiqi MA, Lucas K (1986) Correlation for prediction of diffusion in liquids. Can J Chem Eng 64:839–843
Tamimi A, Rinker EB, Sandall OC (1994) Diffusion coefficients for hydrogen sulfide, carbon dioxide, and nitrous oxide in water over the temperature range 293–368 K. J Chem Eng Data 39(2):330–332
Tan KK, Thorpe RB (1992) Gas diffusion into viscous and non-newtonian liquids. Chem Eng Sci 47:3565–3572
Yang C, Gu Y (2006) Accelerated mass transfer of CO2 in reservoir brine due to density-driven natural convection at high pressures and elevated temperatures. Ind Eng Chem Res 45(8):2430–2436
Zhang YP, Hyndman CL, Maini BB (2000) Measurement of gas diffusivity in heavy oils. J Petrol Sci Eng 25(1):37–47