Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu sự không ổn định động lực học của việc bơm CO2 vào một tầng chứa nước
Tóm tắt
Vấn đề hai chiều của việc bơm carbon dioxide siêu tới hạn vào một tầng chứa nước đã được giải quyết. Các sóng sốc và sóng giãn nở truyền đi theo một chuỗi từ giếng bơm vào lớp đất đá được mô tả trong khuôn khổ mô hình hoàn chỉnh không đồng nhiệt về dòng chảy trong môi trường rỗng. Trong giả thiết dòng chảy nước và carbon dioxide không hòa trộn ở nhiệt độ đồng nhất, sự ổn định thủy động lực học của mặt trận dịch chuyển dẫn đầu được nghiên cứu đối với các áp suất và nhiệt độ tầng chứa khác nhau. Các thông số của các mặt trận không ổn định được xác định bằng cách sử dụng điều kiện không ổn định đủ được diễn đạt dưới dạng phân tích. Các kết quả phân tích xấp xỉ được hỗ trợ bởi mô phỏng số trực tiếp việc bơm CO2 sử dụng mô hình hoàn chỉnh trong đó tác động nhiệt và các chuyển pha được tính đến.
Từ khóa
#supercritical carbon dioxide #aquifer #hydrodynamic stability #nonisothermal model #numerical simulationTài liệu tham khảo
M. J. Bickle, “Geological Carbon Storage,” Nature Geosci. 2, 815–818 (2009).
K. Michael, A. Golab, V. Shulakova et al., “Geological Storage of CO2 in Saline Aquifers. A Review of the Experience from Existing Storage Operations,” Int. J. Greenhouse Gas Contr. 4, No. 4, 659–667 (2010).
A. A. Afanasyev, “Multiphase Compositional Modelling of CO2 Injection under Subcritical Conditions: The impact of Dissolution and Phase Transitions between Liquid and Gaseous CO2 on Reservoir Temperature,” Int. J. Greenhouse Gas Contr. 19, 731–742 (2013).
A. A. Afanasyev, “Investigation of the Evolutionarity of Discontinuities in BinaryMixture Flows through a Porous Medium,” Fluid Dynamics 49, No. 1, 77–87 (2014).
A. A. Afanasyev, “On the Riemann Problem for Supercritical CO2 Injection into an Aquifer,” Int. J. Greenhouse Gas Contr. 42, 629–643 (2015).
P. G. Saffman and G. I. Taylor, “The Penetration of a Fluid into a Porous Medium or Hele-Shaw Cell Containing a More Viscous Fluid,” Proc. Royal Soc. London Ser. A. 245, 296–305 (1958).
G. M. Homsy, “Viscous Fingering in Porous Media,” Ann. Rev. Fluid Mech. 19, No. 1, 291–308 (1987).
Y. C. Yortsos and A. B. Huang, “Linear Stability Analysis of Immiscible Displacement: Pt. 1. Simple Basic Flow Profiles,” SPE Res. Eng. 1, No. 4, 378–390 (1986).
A. Riaz and H. A. Tchelepi, “Linear Stability Analysis of Immiscible Two-Phase Flow in Porous Media with Capillary Dispersion and Density Variation,” Phys. Fluid 16, No. 12, 4727–4737 (2004).
S. Berg and H. Ott, “Stability of CO2-Brine Immiscible Displacement,” Int. J. Greenhouse Gas Control 11, 188–203 (2012).
J. E. Garcia and K. Pruess, “Flow Instabilities during Injection of CO2 into Saline Aquifers,” in Proc. TOUGH2 Symp., 2003 (Lawrence Berkley National Lab., 2003).
A. A. Afanasev, A.A. Barmin, and O.E. Melnik, “Hydrodynamic Stability of Evaporation Fronts in Porous Media,” Fluid Dynamics 42, No. 5, 773–783 (2007).
G. I. Barenblatt, V. M. Entov, and V.M. Ryzhik, Motion of Liquids and Gases in Natural Formations (Nedra, Moscow, 1984) [in Russian].
A. N. Brooks and A. T. Corey, Hydraulic Properties of PorousMedia. Hydrology Papers 3 (Colorado: State Univ., 1964).
A. G. Kulikovskii and E. I. Sveshnikova, Nonlinear Waves in Elastic Media (CRC Press, Boca Raton, New York, London, Tokyo, 1995; Mosk. Litsei, Moscow, 1998).
S. E. Buckley and M. C. Leverett, “Mechanism of Fluid Displacement in Sands,” Trans. AIME 146, 107–116 (1942).