شبيه‌سازي تزريق CO₂ در آبخوان¬هاي شور براي ذخيره‌سازي CO₂

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي نفت

كارشناسي ارشد

افزايش غلظت دي‌اكسيدكربن (CO₂) در جو به‌عنوان يكي از مهم‌ترين چالش‌هاي زيست‌محيطي شناخته مي‌شود. ذخيره‌سازي CO₂ در آبخوان‌هاي با شوري بالا، به‌عنوان يكي از عملي‌ترين و از نظر فني قابل‌اتكاترين راهكارها براي كاهش انتشار گازهاي گلخانه‌اي مطرح است. اين آبخوان‌ها كه به‌طور گسترده در پوسته زمين توزيع شده‌اند، از ظرفيت ذخيره‌سازي بسيار بالايي برخوردارند و معمولاً در اعماقي قرار دارند كه براي نگهداري بلندمدت CO₂ تزريق‌شده مناسب است. به همين علت، براي تضمين ايمني و كارايي پروژه‌هاي ذخيره‌سازي كربن، درك دقيق رفتار CO₂ پس از تزريق به اين سازندها و همچنين بررسي نحوه مهاجرت و سازوكارهاي به‌دام‌افتادن آن در محيط متخلخل مخزن، از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. (Zhang & Bachu, 2011, p.121) مطالعه حاضر به شبيه‌سازي عددي تزريق CO₂ در يك آبخوان با شوري بالا، با هدف ذخيره‌سازي اختصاص دارد. در اين پژوهش، يك مدل شبيه‌سازي مخزن به‌كار گرفته شده است كه رفتار CO₂ را در شرايط واقعي مخزن بررسي مي‌كند. به‌طوري كه توزيع فشار، رفتار فازي چندجزئي و برهم‌كنش ميان CO₂، آب سازند و سنگ مخزن در آن لحاظ شده است. اين شبيه‌سازي با هدف ارزيابي كارايي ذخيره‌سازي CO₂ و بررسي سازوكارهاي اصلي به‌دام‌افتادن آن شامل به دام افتادن ساختاري، باقيمانده‌اي، انحلالي و معدني انجام شده است. (Bickle, 2009, p.166) در اين مدل، شرايط واقعي زيرسطحي با استفاده از پارامترهاي مهم مخزن از جمله تخلخل، تراوايي، دما و خواص سيالات وارد شده‌اند. همچنين از طريق سناريوهاي مختلف شبيه‌سازي، اثر نرخ تزريق و ويژگي‌هاي مخزن بر مهاجرت توده گاز CO₂ (CO₂ plume)، افزايش فشار مخزن و پايداري بلندمدت ذخيره‌سازي، مورد بررسي قرار گرفته است. (Pruess & García, 2002, p.283) انتظار مي‌رود نتايج حاصل از اين مطالعه، درك عميق‌تري از مكانيزم‌هاي حاكم بر تزريق CO₂ در آبخوان‌هاي با شوري بالا، از جمله جابه‌جايي سيال، به دا افتادن موئينگي و انحلال در آب سازند، ارائه دهد و به بهبود روش‌هاي ايمن و كارآمد ذخيره‌سازي كربن كمك كند. همچنين يافته‌هاي اين پژوهش مي‌تواند در توسعه فناوري‌هاي جذب و ذخيره‌سازي كربن به‌عنوان رويكردي مؤثر براي كاهش انتشار CO₂ و مقابله با تغييرات اقليمي نقش مؤثري ايفا كند.

237647

مخازن هيدروكربوري

مهندسي شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان