تاثیر تغییرات ژئومکانیکی و ژئوشیمیایی در فرآیند ذخیره سازی کربن دی اکسید در آبخوان های ماسه سنگی و سنگ آهک

یک راه کار موثر در کاهش انتشار کربن دی اکسید در جو ذخیره سازی آن در سازند های مختلف زمین شناسی است . واکنش های و فعل و انفعالات هیدروشیمی مکانیکی زیادی مانند تغییرات تنش موثر، اسیدی شدن آب و انحلال مواد معدنی وجود دارد که ممکن است در هنگام ذخیره سازی یا پس از تزریق یکپارچگی سازندها را در کوتاه مدت یا بلند مدت کاهش دهد. با وجود مطالعات و ارزیابی هایی که برای امکان سنجی سازند های ماسه سنگی و آهکی به عنوان یک مکان برای ذخیره سازی ایمن کربن دی اکسید انجام شده است ، تاثیر فرآیندهای هیدرولوژیکی ، مکانیکی و شیمیایی بر یکپارچگی مکان ذخیرهسازی عمقای مورد توجه قرار نگرفته است .هدف از این مطالعه ، ارزیابی فرآیندهای ترمو-هیدرو-شیمی مکانیکی پس از تزریق کربن دی اکسید کربن و تاثیر آنها بر جنبه های ذخیره سازی کلیدی ماسه سنگ غنی از کوارتز و سنگ آهک غنی از کلسیت است . بدین منظوز یک مدل عددی برای شبیه سازی تزریق دی اکسید کربن به یک آبخوان شور با ترکیب ماسه سنگ و سنگ آهک به مدت ۵۰۰ سال ساخته شد. نتایج به دست آمده نشان داد که فعالیت ژئوشیمیایی و انحلال کربن دی اکسید در سنگ آهک به طور معنی داری بیشتر است و ممکن است تخلخل را تا ۱۶ درصد افزایش دهد . در طول تزریق ، کاهش استحکام مخزن در هر دو نوع سنگ پس از قرار گرفتن در معرض دی اکسید کربن مشاهده شد. با این حال، مشاهده شد که جابجایی زمین (نشست ) در سازندهای ماسه سنگی و آهکی به ترتیب ۰۰۱۷.۰ و ۰۳۳.۰ متر در پایان ۵۰۰ سال میباشد .به همین دلیل توصیه می شود برای پروژه های جذب و ذخیره کربن یک مخزن با مقاومت بالا در نظر گرفته شود تا احتمال تراکم کاهش یابد. همچنین مشخص شد که هر دو نوع سنگ دارای ظرفیت ذخیره سازی ، تزریق و پتانسیل به دام انداختن (تله های ساختاری و انحلال) برای جذب و نگه داشت کربن دی اکسید هستند.

Keywords:

کربن دی اکسید , ذخیره سازی , تزریق , ماسه سنگ , سنگ آهک , آبخوان