碳储存场所
苏珊娜劳伦 22年3月29日 3分钟

界面现象对碳捕获和碳储存的影响

碳捕获与储存(CCS)或CO2随着全球变暖引起全球关注,封存已成为一个重要的研究课题。储存CO的自然方式2当然是自然对森林和海洋的影响。然而,自然方式不足以补偿CO的数量2化石燃料的使用产生了。目前已经提出了几种不同的方法,如枯竭油气藏和深层盐水获取。用所有的方法成功CO2储层主要与流体-流体和流体-岩石界面相互作用有关。作为公司2也经常用于提高石油采收率,同样的研究工作可以达到两个目的,因为相同的流体和固体之间的相互作用,盐水,CO2/石油和岩石。

水湿表面有利于CO的生成2存储

用于CO的长期捕获2,因此,了解不同的功能捕集机制对防止CO浮力的贡献至关重要2从迁移回地表。许多研究人员已经证明,水-湿表面化学对CO是有益的2捕获进程[1]。水的湿润度很容易研究接触角测量.接触角测量为研究矿化度和不同岩石表面化学成分对润湿性的影响提供了一种快速方法。接触角测量是通过将岩石或岩石模拟材料(通常是石英和方解石)浸入盐水中,并在样品表面滴一滴油来完成的。当以这种方式进行测量时,更高的接触角意味着更多的水湿基板。从下面两幅图可以得出结论,盐度越低,CO含量越高2密封能力。

水润湿工程盐

润湿性也可以在高温和高压下测量

接触角的测量也可以在不同的压力和温度下进行。为此,光学张力计配备了高压测量单元。这种仪器可以直接研究盐水、二氧化碳和岩石之间的相互作用。由方程可知,储层的储水量直接取决于水与CO2的接触角

CO2柱高度方程

,其中h为CO2柱高,γ为水与CO的界面张力2, θ为CO包围岩石上的水接触角2, Δρ为水与CO的密度差2, g为重力加速度,r为孔隙半径[2]。柱高越高,CO越好2密封能力,可以通过降低岩石上的水与CO的接触角来实现2.因此,使用高压电池可以在相对较短的测量时间内研究压力、温度、盐度和岩石表面化学等变量的影响。

[1] K. Chaudhary, M. B. Cardenas, W. W. Wolfe, J. A. Maisano, R. A. Ketcham和P. C. Bennett,“超临界CO2的孔隙尺度捕集和颗粒润湿性和形状的作用”,地球物理研究通讯,第40卷,no. 4。15, pp. 3878-3882, 213。

[2] M. Ali, S. Al-Anssari, M. Arif, A. Barifcani, M. Sarmadivaleh, L. Stalker, M. Lebedev和S. Iglauer,“碳酸盐岩矿物老化的有机酸浓度阈值:CO2捕获/储存的影响”,胶体与表面科学杂志,第534卷,pp. 88-94, 2019。

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