Small-scale capillary heterogeneity linked to rapid plume migration during CO2 storage
Small-scale capillary heterogeneity linked to rapid plume migration during CO2 storage
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小规模毛细管异质性与二氧化碳储存过程中的快速羽流迁移有关
DOI：
10.31223/osf.io/jys47
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发表时间：
2020
影响因子：
5.3
通讯作者：
S. Krevor
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
S. Jackson;S. Krevor
不可预测的是，在世界各地的地下二氧化碳储存项目中，已经观察到羽流的快速伸长，例如Sleipner项目。研究表明，通常忽略的毛管压力特征的厘米尺度非均质性可以表现为快速的场尺度、十米公里、羽流迁移。我们分析了英国Goldeneye油田的效果，这是一个具有样本/数据可及性和一般性的典型砂岩储层的独特组合。我们克服了以前的障碍，在更大的尺度上以cm-m分辨率更详细地描述了65m油藏高度，并通过使用升级方案解决了现场尺度模拟中的小规模非均质性影响。这些模型表明，在各向异性、层状非均质存在的情况下，浮力上升的CO2羽流在早期被显著阻滞，随后在盖层下快速迁移。横向运移速度可以提高200%，对流体流动进行一级控制，并为现场观测提供机理解释。地质碳储存是一种很有前途的减少温室气体排放的技术。捕获的二氧化碳一般注入1000m以上的地下储层。通讯作者：S. J. Jackson, samuel.jackson@csiro.au
Unpredicted, rapid plume elongation has been observed at subsurface CO2 storage projects worldwide, exemplified by the Sleipner project. We show that conventionally ignored centimetre-metre scale heterogeneity in capillary pressure characteristics can manifest as rapid field-scale, decametre-kilometre, plume migration. We analyse the effect in the Goldeneye Field, UK, a proposed storage site with a unique combination of sample/data accessibility and generality as an archetype sandstone reservoir. We overcome previous barriers by characterising in greater detail over larger scales the 65m reservoir height at cm-m resolution and through use of an upscaling scheme which resolves small-scale heterogeneity impacts in field-scale simulations. These models reveal that significant early time retardation of buoyantly rising CO2 plumes is followed by rapid migration under the caprock in the presence of anisotropic, layered heterogeneities. Lateral migration speeds can be enhanced by 200%, placing first order controls on fluid flow and providing a mechanistic explanation for field observations. Plain Language Summary Geological carbon storage is a promising technique to reduce greenhouse gas emissions. Captured carbon dioxide is generally injected into a subsurface reservoir over 1000m Corresponding author: S. J. Jackson, samuel.jackson@csiro.au
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