二氧化碳地质封存与利用监测基础

**章二氧化碳地质封存概况及原理1 **节CO2地质封存项目概况1 第二节CO2地质封存方式4 一、不同封存地质体4 二、不同封存方式5 第三节CO2地质封存机理7 一、地层水体系与CO2封存利用7 二、CO2-地层水对岩石矿物组成的影响12 第四节CO2封存量计算19 一、CO2溶解于地层水中19 二、CO2溶解于原油中21 三、CO2封存在有效储集空间24 四、储层矿物化学捕获CO224 五、CO2驱油封存实例计算25 第五节非纯净CO2地质封存28 一、非纯净CO2地质封存概述28 二、杂质的影响28
第二章封存与利用中流体运移监测31 **节储层精细表征方法与技术31 一、储层精细表征方法31 二、基于机器学习的储层精细表征32 第二节流体运移规律39 一、物理模拟实验40 二、CO2运移数值模拟43 三、CO2运移影响因素51 第三节流体运移监测技术53 一、储层物性测试53 二、CO2分布监测53 三、生产井监测54 第四节流体运移监测实例54 一、吉林油田CCUS流体运移监测54 二、复杂断块油田CO2驱油监测55 三、延长油田CCUS流体运移监测57
第三章二氧化碳泄漏风险及评价方法58 **节CO2泄漏的途径58 一、沿断层泄漏59 二、盖层泄漏62 三、井筒泄漏65 第二节CO2泄漏的危害67 一、CO2泄漏对地下水的危害68 二、CO2泄漏对土壤生态系统的危害68 三、CO2泄漏对植被/农作物的危害68 第三节泄漏风险评价方法69 一、模糊综合评价方法69 二、神经网络算法71 三、卡尔曼滤波算法73
第四章地质封存利用的地球物理监测82 **节地震监测82 一、四维地震监测82 二、垂直地震剖面技术(VSP)95 三、时移垂直地震101 第二节测井技术监测107 一、地层水电阻率评价107 二、声波测井109 第三节电磁监测109 一、基本原理109 二、监测实例111
第五章地质封存利用的地球化学监测114 **节示踪剂监测114 一、示踪剂性能要求114 二、示踪剂流动模型115 三、气体示踪剂117 四、同位素监测119 五、应用实例120 第二节水化学分析121 一、钙镁离子测定121 二、碳酸根、重碳酸根和氢氧根123 三、氯化物124 四、游离CO2124 五、侵蚀性CO2125 第三节监测体系125 一、监测指标126 二、监测方法126
第六章封存与利用数值模拟理论128 **节盐水层地质封存数值模拟128 一、地质体和变量128 二、控制方程130 第二节CO2驱油数值模拟134 一、非等温多相流体渗流理论及方程134 二、反应溶质运移基础理论139 第三节CO2-ECBM数值模拟141 一、温度场-流体场-应力场耦合模型141 二、温度场-流体场-应力场交叉耦合模型148
第七章环境监测及评价150 **节环境风险与环境影响150 一、环境风险150 二、环境影响151 第二节地下水监测152 一、地下水理化参数监测152 二、数值模拟软件154 三、地下水监测实例158 第三节近地表监测159 一、土壤159 二、植被系统163 第四节大气监测167 一、卫星遥感反演CO2浓度167 二、无人机实时监测168 三、可调谐半导体激光吸收光谱技术170 第五节环境监测法规172 一、国外环境监测法规172 二、国内环境监测法规173
第八章监测设备仪器174 **节高精度传感器174 一、气体传感器174 二、温度传感器177 第二节CO2监测系统178 一、系统感知层178 二、传输层178 三、应用层181 第三节CO2封存井下多参数监测仪181 一、基本功能181 二、实例182 第四节井地联合微震监测装备182 一、地面微震传感器182 二、井中微震数据采集设备182
参考文献184