不同压力下冻土区水合物法封存CO的实验研究

作     者：高强 赵建忠 侯斌 张驰 

作者机构：太原科技大学安全与应急管理工程学院 太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室 

出 版 物：《石油与天然气化工》 (Chemical Engineering of Oil & Gas)

年 卷 期：2024年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：太原科技大学科研启动基金(20232107) 博士后面上71批基金(2022M712337) 山西省科技创新人才团队专项资助(202304051001012) 

主　　题：冻土区 水合物 CO 封存 注入压力 

摘      要：目的 水合物法封存CO2，稳定性良好、储气密度高，是目前极具潜力的一种碳封存方式，利用冻土区的地层条件更具独特优势。将CO2气体注入冻土区地层中，在一定的温度压力条件下形成固态CO2水合物实现封存。方法 依据国内冻土地区地层深度对应的温度和压力条件，选取不同地层深度(150m和200m)对应温度(1.27℃和2.72℃)和有效孔隙含水率(40%)，研究不同注入压力(3.5MPa、4.5MPa和5.5MPa)的封存特征。分析封存过程的温度压力变化、封存速率、最终水转化率和最终封存率等动力学规律。结果 封存压力越高，水合物法封存所需的诱导时间越短，压力降幅越大。较高的封存压力，在初期封存速度较慢，缓慢封存期的持续时间减少，且封存压力越高，封存率、最终水转化率和水合物相饱和度越高。封存温度越高，压力对封存率的影响效果越明显。结论 在地层深度150 m(对应地层平均温度1.27 ℃)和5.50 MPa条件下，CO2封存效果最佳。