Core-scale geophysical and hydromechanical analysis of seabed sediments affected by CO2 venting
Core-scale geophysical and hydromechanical analysis of seabed sediments affected by CO2 venting
复制标题
受二氧化碳排放影响的海底沉积物的岩心尺度地球物理和流体力学分析
DOI：
10.1016/j.ijggc.2021.103332
复制
发表时间：
2021
影响因子：
3.9
通讯作者：
Falcon-Suarez I
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Falcon-Suarez I
安全海上碳捕集利用和储存（CCUS）包括监测海底，以确定和评估通过密封旁路结构从地质储层泄漏的潜在CO2。我们模拟了二氧化碳泄漏通过浅海沉积物的北海，使用两个重力岩心样品从10.1和10.2.1米以下的海底。这两个样品都经过盐水-CO2流过，使用电阻率，渗透率，P波速度和衰减以及轴向应变连续监测其传输，弹性和机械性能。我们使用收集的地球物理数据来校准的基础上阿尔奇定律扩展的粘土含量，和岩石物理的弹性性质的磁性饱和度模型。P波属性检测到的沉积物中的CO2的存在下，但未能提供准确的估计CO2饱和度。我们的结果估计孔隙度为0.44和0.54，背景渗透率分别为10 - 15和10- 17 m2，最大CO2饱和度分别为18%和10%（± 5%），砂质（较浅）和泥质（较深）样品。较细粒度的样品可能遭受了一定程度的气体诱导压裂，表现出有效的CO2渗透率增加比粗粒度的样品更尖锐。我们的核心规模的多学科实验有助于提高浅海底天然气分布和迁移模式的一般解释。
Safe offshore Carbon Capture Utilization and Storage (CCUS) includes monitoring of the subseafloor, to identify and assess potential CO2leaks from the geological reservoir through seal bypass structures. We simulated CO2-leaking through shallow marine sediments of the North Sea, using two gravity core samples from ∼1 and ∼2.1 m below seafloor. Both samples were subjected to brine−CO2flow-through, with continuous monitoring of their transport, elastic and mechanical properties, using electrical resistivity, permeability, P-wave velocity and attenuation, and axial strains. We used the collected geophysical data to calibrate a resistivity-saturation model based on Archie’s law extended for clay content, and a rock physics for the elastic properties. The P-wave attributes detected the presence of CO2in the sediment, but failed in providing accurate estimates of the CO2saturation. Our results estimate porosities of 0.44 and 0.54, a background permeability of ∼10−15and ∼10-17m2, and maximum CO2saturation of 18 % and 10 % (±5 %), for the sandier (shallower) and muddier (deeper) sample, respectively. The finer-grained sample likely suffered some degree of gas-induced fracturing, exhibiting an effective CO2permeability increase sharper than the coarser-grained sample. Our core-scale multidisciplinary experiment contributes to improve the general interpretation of shallow sub-seafloor gas distribution and migration patterns.
登录
查看更多内容
海底二氧化碳储存的二氧化碳泄漏对沉积物和孔隙水地球化学的影响
影响因子：
3.9
作者：
A. Lichtschlag;M. Haeckel;David Olierook;Kate Peel;A. Flohr;C. Pearce;C. Marieni;R. James;D. Connelly
通讯作者：
D. Connelly
影响因子：
2.6
作者：
J. Börner;V. Herdegen;J. Repke;K. Spitzer
通讯作者：
J. Börner;V. Herdegen;J. Repke;K. Spitzer
影响因子：
3.9
作者：
M. Dean;J. Blackford;D. Connelly;R. Hines
通讯作者：
M. Dean;J. Blackford;D. Connelly;R. Hines
DOI：
10.2118/5505-pa
发表时间：
1976
期刊：
Journal of Petroleum Technology
影响因子：
--
作者：
E. C. Thomas
通讯作者：
E. C. Thomas
高压流通实验在评估含天然气水合物土壤力学行为中的作用
影响因子：
2.6
作者：
C. Deusner;E. Kossel;N. Bigalke;M. Haeckel;Shubhangi Gupta;M. Freise;H. Anbergen;T. Wille
通讯作者：
T. Wille