TY - JOUR

T1 - О возможности реализации проектов CCS в карбонатных коллекторах Сибирской платформы

AU - Nikitenkov, Alexey N.

AU - Novikov, Dmitry A.

AU - Maksimova, Anastasia A.

AU - Penigin, Artem V.

AU - Varaksina, Irina V.

AU - Zhukovskaya, Elena A.

N1 - Никитенков А.Н., Новиков Д.А., Максимова А.А., Пенигин А.В., Вараксина И.В., Жуковская Е.А. О возможности реализации проектов CCS в карбонатных коллекторах Сибирской платформы // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. - № 8. – С. 68-78. Исследование выполнено при финансовой поддержке проекта Министерства науки и высшего образования РФ № FWZZ-2022-0014, Новосибирского государственного университета по программе Приоритет-2030.

PY - 2023

Y1 - 2023

N2 - Актуальность. В мировой практике широко используется технология по геологическому хранению углекислого газа в глубоких водоносных горизонтах, позволяющая снижать эмиссию парниковых газов в атмосферу Земли и минимизировать их влияние на глобальное изменение климата.Цель: выявление особенностей взаимодействия в системе «вода - порода - углекислый газ» применительно к карбонатным коллекторам, широко распространенным в гидрогеологических бассейнах на территории РФ и потенциально пригодных к использованию для размещения в них углекислого газа. Эти процессы рассмотрены на примере древней Сибирской платформы, где в настоящее время идет рост промышленной добычи углеводородов и реализация серии масштабных проектов в сфере нефте- и газохимии.Методы. Для решения поставленной задачи применено математическое физико-химическое моделирование. Расчёты реализованы программным комплексом HydroGeo, в котором обеспечение достижения химических равновесий для системы «вода-порода» реализовано на основе метода констант равновесия.Результаты. Полученные результаты позволили оценить направленность происходящих в рассмотренных коллекторах геохимических процессов, а также дать качественную оценку изменения порового пространства в условиях различной степени его насыщения углекислотой. Установлено, что при насыщении раствора СО2 наблюдается закономерное его подкисление с переходом химических элементов преимущественно к формам комплексных ионов, связанных с гидрокарбонат-ионом и ионами хлора (Mn, Na, K). В то же время на формы миграции Ca и Fe насыщение углекислотой такого сильного влияния не оказывает. Отдельно обращает на себя внимание Al, который при появлении углекислоты из комплексных форм практически полностью переходит в Al3+. В изученных эталонах наблюдается достаточно интенсивное преобразование пород коллектора с перераспределением элементов между первичной и вторичной минеральными фазами (как растворение, так и осаждение минералов до нескольких сотен г/дм3) при сравнительно небольших абсолютных изменениях величины открытой пористости. В ряде рассмотренных объектов за счет снижения pH происходит растворение кальцита и доломита. Направленность преобразований, а также тренд изменения фильтрационно-емкостных свойств определяются конкретным минералогическим сочетанием пород коллектора и содержащегося в них рассола, а также стадией эволюции рассматриваемой системы (первая часть рассмотренных сочетаний изначально далека от равновесного состояния и продолжает взаимодействовать, вторая - близка к равновесию - переходит в неравновесное состояние за счёт насыщения углекислотой).

AB - Актуальность. В мировой практике широко используется технология по геологическому хранению углекислого газа в глубоких водоносных горизонтах, позволяющая снижать эмиссию парниковых газов в атмосферу Земли и минимизировать их влияние на глобальное изменение климата.Цель: выявление особенностей взаимодействия в системе «вода - порода - углекислый газ» применительно к карбонатным коллекторам, широко распространенным в гидрогеологических бассейнах на территории РФ и потенциально пригодных к использованию для размещения в них углекислого газа. Эти процессы рассмотрены на примере древней Сибирской платформы, где в настоящее время идет рост промышленной добычи углеводородов и реализация серии масштабных проектов в сфере нефте- и газохимии.Методы. Для решения поставленной задачи применено математическое физико-химическое моделирование. Расчёты реализованы программным комплексом HydroGeo, в котором обеспечение достижения химических равновесий для системы «вода-порода» реализовано на основе метода констант равновесия.Результаты. Полученные результаты позволили оценить направленность происходящих в рассмотренных коллекторах геохимических процессов, а также дать качественную оценку изменения порового пространства в условиях различной степени его насыщения углекислотой. Установлено, что при насыщении раствора СО2 наблюдается закономерное его подкисление с переходом химических элементов преимущественно к формам комплексных ионов, связанных с гидрокарбонат-ионом и ионами хлора (Mn, Na, K). В то же время на формы миграции Ca и Fe насыщение углекислотой такого сильного влияния не оказывает. Отдельно обращает на себя внимание Al, который при появлении углекислоты из комплексных форм практически полностью переходит в Al3+. В изученных эталонах наблюдается достаточно интенсивное преобразование пород коллектора с перераспределением элементов между первичной и вторичной минеральными фазами (как растворение, так и осаждение минералов до нескольких сотен г/дм3) при сравнительно небольших абсолютных изменениях величины открытой пористости. В ряде рассмотренных объектов за счет снижения pH происходит растворение кальцита и доломита. Направленность преобразований, а также тренд изменения фильтрационно-емкостных свойств определяются конкретным минералогическим сочетанием пород коллектора и содержащегося в них рассола, а также стадией эволюции рассматриваемой системы (первая часть рассмотренных сочетаний изначально далека от равновесного состояния и продолжает взаимодействовать, вторая - близка к равновесию - переходит в неравновесное состояние за счёт насыщения углекислотой).

UR - https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85175740208&origin=inward&txGid=e175703c05f224f7c5e7bcb6e13b918f

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54477628

UR - https://www.mendeley.com/catalogue/443053ab-777c-35d1-8c0c-b8dbb12ebeb0/

U2 - 10.18799/24131830/2023/8/4157

DO - 10.18799/24131830/2023/8/4157

M3 - статья

VL - 334

SP - 68

EP - 78

JO - Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов

JF - Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов

SN - 2500-1019

IS - 8

M1 - 7

ER -