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渗透率的非均质性对CO_2地质封存的影响被引量：2: 2015年; CO2地质封存可以减少化石燃料燃烧排放的CO2量,有效减缓温室效应。储层渗透率可以决定CO2通道的形成,进而改变其在储层中的运移规律,因而是影响CO2地质封存的重要因素。根据研究区基本地质数据、三维地震勘探结果和统计规律确定了渗透率的分布情况,运用储层多相流模拟软件TOUGH2-MP分析了渗透率的非均质性对CO2地质封存的影响。结果表明:(1)渗透率的分布情况对CO2储存量和注入压力的影响很大,相比于均值模型,CO2的注入总量明显减少,到达最大允许压力积聚所需的时间要比均质模型短;(2)在保证注入速率和压力积聚不超过允许最大值的双重要求下,定压和定量两种注入方案都有待改进,建议考虑如人工压裂等工程措施;(3)渗透率的非均质性使得CO2晕呈现出不规则扩散,经过20年的注入,其最大扩散距离约800m,比均质情况下小150m,须做好相应的监测工作。; 鲁维丰张可霓凌璐璐郭朝斌; 关键词：CO2地质封存渗透率非均质性数值模拟

压缩空气地下咸水含水层储能技术被引量：7: 2014年; 能源危机和温室效应促进了可再生能源的利用,储能技术是解决太阳能、风能波动问题的重要手段。压缩空气储能(Compressed Air Energy Storage,CAES)技术是仅次于抽水蓄能的第二大蓄能技术。目前CAES多是通过洞穴实现,其主要缺点是对地质要求较高,合适的洞穴数量有限,为扩大其应用,可使用地下咸水含水层作为储层。本文介绍了CAES电站的工作原理、优缺点及各国的发展现状,并分析了利用地下咸水含水层进行压缩空气储能的可行性、优点及一些问题与技术方法,如储层内残余烃的影响、氧化与腐蚀作用、颗粒的影响及缓冲气的选择,表明含水层CAES将是拓宽CAES应用的重要途径。; 胡贤贤张可霓郭朝斌; 关键词：储能孔隙介质

岩屑浆液回注场地储层容量及影响半径评估被引量：1: 2016年; 在连续定量注入方式下针对影响储层容量及影响半径的两个关键参数即不同地层埋深与注入层渗透率,采用数值模拟的方法进行参数敏感性分析.结果表明不同地层埋深及地层渗透率变化对储层容量近似为指数型变化,对影响半径近似为线性变化.因此,在实际工程中对储层容量及影响半径评估时应根据不同的回注量需要综合考虑地层埋深及地层渗透率的影响.; 郭朝斌张可倪曾繁兴王笑雨; 关键词：宾汉流体

天然气水合物数值模拟方法及其应用被引量：9: 2013年; 在开采天然气水合物前有必要用数值模拟方法对其形成或分解的规律进行研究以及对开采方案进行评估。数值模拟可根据野外和室内实验数据,定量计算压力、温度和天然气水合物的动力学转换关系,评价天然气水合物的开采潜力,从而预测复杂系统的热物理动力过程。TOUGH+HYDRATE因其能够模拟水合物分解的多组分多相流过程,较其他软件相对成熟而得到广泛应用。概述其模拟的基本原理和方法,总结利用该软件模拟包括降压、注热以及降压和注热相结合等方法的应用实例,结合我国天然气水合物调查与研究现状提出数值模拟方面的工作建议。; 郭朝斌张可霓凌璐璐; 关键词：天然气水合物数值模拟

压缩空气含水层储能系统设计及可行性分析被引量：6: 2016年; 采用数值模拟方法,以3 MW储能规模为例,建立水平地层埋深800 m、渗透率0.5×10^(-12)m^2的压缩空气地下含水层储能模型,对初始气囊及系统循环过程中压力、气相饱和度、系统循环次数等参数进行分析.结果表明:经历完整一次循环后,地层中压力和气相饱和度变化较小;随着循环的继续,地层中可供储能释能循环的有效气相体积缓慢减少;周循环过程压力变化范围较大,对储能系统要求较高.含水层作为储气库进行压缩空气储能具有可行性,应根据实际地质条件进行相应系统设计.; 郭朝斌张可倪李采; 关键词：含水层数值模拟

滞后现象对CO_2深部咸水层地质封存的影响被引量：3: 2014年; 在CO2封存到深部咸水层的过程中,由于多相流体性质的不同,相对渗透率和毛细压力不仅和当前区域流体的饱和度有关,还和流体经历的过程及历史饱和度有关,在相对渗透率和毛细压力特征曲线中表现出滞后现象。作为重要的参数,大多数通用数值模拟软件并未考虑相对渗透率和毛细压力滞后的现象,然而实际中滞后现象对CO2在咸水层中运移变化具有重要的影响,特别是在停止注入后的吸湿过程中。设计两种方案分别对应无滞后效应和滞后效应,采用数值模拟的方法,利用TOUGH+CO2进行模拟。结果表明,相对渗透率和毛细压力计算函数的选择对模拟结果具有重要的影响。在盖层封闭性能较好的情况下,两种方案CO2封存总量相同,但封存CO2存在相态比例不同。由于方案中考虑的流体驱替过程不同以及模型区域残余气相饱和度的不同,相应的相对渗透率和毛细压力特征变化曲线不同,表现出CO2气相饱和度分布的差异,考虑滞后效应的方案描述了相对渗透率与毛细压力随气液两相相互驱替过程的变化,因此在咸水层封存CO2的数值模拟中,应该引入相对渗透率和毛细压力滞后现象相关的计算,使得描述CO2在地层中的运移变化过程更准确。; 郭朝斌张可霓鲁维丰凌璐璐郭振东; 关键词：相对渗透率毛细压力 CO2

岩屑回注的数值模拟方法被引量：6: 2015年; 岩屑回注技术经济环保,但其发展时间较短且浆液流变学性质复杂。为探究浆液与地下水流动系统的相互作用,开发模拟器,建立孔隙/裂隙介质中宾汉流体型浆液的岩屑回注三维全隐式积分有限差分模型,通过流体状态方程编程实现其运移模拟。模拟器综合考虑了浆液的非牛顿流动过程,浆液与水的混合流动过程,浆液与水混合流体的沉淀与稀释过程,沉淀对地层孔隙度、渗透率的影响。从而实现对三维非结构网格、非均质孔隙/裂隙介质中的浆液运移情况的数值模拟,在不同岩性、浆液性质、注入条件下,分析浆液运移规律、地层压力分布、盖层封闭性,预测回注储量,确定最优回注方案,评估潜在风险。通过理想模型展示模拟器功能,发现浆液在停注期产生大量沉淀堵塞地层,因而间歇回注会使得地层压力激增而更快达到破裂压力。实际工程中应特别注意短周期间歇注入对地层的损害。; 王笑雨张可霓郭朝斌陈开军李毅; 关键词：浆液宾汉流体数值模拟

鄂尔多斯深部咸水层CO_2地质封存效果评价被引量：14: 2016年; 中国首个陆上咸水层CO_2地质封存全流程示范项目于2010年正式实施。为更加清晰、准确地了解注入场地储层的注入性能和注入封存过程中可能遇到的潜在问题,基于场地储层结构和注入监测数据,采用储层多相流模拟软件TOUGH2-MP/ECO_2N对鄂尔多斯105 t/a CO2注入1 620 m以深的特低渗砂岩咸水含水层进行数值模拟,对储层的压力积聚和CO2羽体扩散的动态演化以及储层封存量进行评估。结果表明,所建立的模型比较准确地反映了实际注入过程和注入效果。3a注入引起的最大压力抬升小于15 MPa,CO2在含水层中总体呈均匀扩散,CO_2注入地下3a和53a后,羽体在刘家沟储层中的横向迁移距离分别为550 m和700 m左右。在目前的统注方案下,CO_2主要封存层位在储层上部的刘家沟组（埋深为1 690～1 699 m）,其吸气量占整个储层封存量的80%以上,储层吸气能力具有由浅到深变差的特征。53a模拟期内,进入泥岩盖层的CO_2总量不及注入总量的0.05%。; 谢健张可霓王永胜覃莉清郭朝斌; 关键词：CO2地质封存

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郭朝斌

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