二氧化碳地質(zhì)封存與利用監(jiān)測基礎(chǔ)

第一章二氧化碳地質(zhì)封存概況及原理1
第一節(jié)CO2地質(zhì)封存項(xiàng)目概況1
第二節(jié)CO2地質(zhì)封存方式4
一、不同封存地質(zhì)體4
二、不同封存方式5
第三節(jié)CO2地質(zhì)封存機(jī)理7
一、地層水體系與CO2封存利用7
二、CO2-地層水對巖石礦物組成的影響12
第四節(jié)CO2封存量計(jì)算19
一、CO2溶解于地層水中19
二、CO2溶解于原油中21
三、CO2封存在有效儲(chǔ)集空間24
四、儲(chǔ)層礦物化學(xué)捕獲CO224
五、CO2驅(qū)油封存實(shí)例計(jì)算25
第五節(jié)非純凈CO2地質(zhì)封存28
一、非純凈CO2地質(zhì)封存概述28
二、雜質(zhì)的影響28
第二章封存與利用中流體運(yùn)移監(jiān)測31
第一節(jié)儲(chǔ)層精細(xì)表征方法與技術(shù)31
一、儲(chǔ)層精細(xì)表征方法31
二、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的儲(chǔ)層精細(xì)表征32
第二節(jié)流體運(yùn)移規(guī)律39
一、物理模擬實(shí)驗(yàn)40
二、CO2運(yùn)移數(shù)值模擬43
三、CO2運(yùn)移影響因素51
第三節(jié)流體運(yùn)移監(jiān)測技術(shù)53
一、儲(chǔ)層物性測試53
二、CO2分布監(jiān)測53
三、生產(chǎn)井監(jiān)測54
第四節(jié)流體運(yùn)移監(jiān)測實(shí)例54
一、吉林油田CCUS流體運(yùn)移監(jiān)測54
二、復(fù)雜斷塊油田CO2驅(qū)油監(jiān)測55
三、延長油田CCUS流體運(yùn)移監(jiān)測57
第三章二氧化碳泄漏風(fēng)險(xiǎn)及評價(jià)方法58
第一節(jié)CO2泄漏的途徑58
一、沿?cái)鄬有孤?9
二、蓋層泄漏62
三、井筒泄漏65
第二節(jié)CO2泄漏的危害67
一、CO2泄漏對地下水的危害68
二、CO2泄漏對土壤生態(tài)系統(tǒng)的危害68
三、CO2泄漏對植被/農(nóng)作物的危害68
第三節(jié)泄漏風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法69
一、模糊綜合評價(jià)方法69
二、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法71
三、卡爾曼濾波算法73
第四章地質(zhì)封存利用的地球物理監(jiān)測82
第一節(jié)地震監(jiān)測82
一、四維地震監(jiān)測82
二、垂直地震剖面技術(shù)(VSP)95
三、時(shí)移垂直地震101
第二節(jié)測井技術(shù)監(jiān)測107
一、地層水電阻率評價(jià)107
二、聲波測井109
第三節(jié)電磁監(jiān)測109
一、基本原理109
二、監(jiān)測實(shí)例111
第五章地質(zhì)封存利用的地球化學(xué)監(jiān)測114
第一節(jié)示蹤劑監(jiān)測114
一、示蹤劑性能要求114
二、示蹤劑流動(dòng)模型115
三、氣體示蹤劑117
四、同位素監(jiān)測119
五、應(yīng)用實(shí)例120
第二節(jié)水化學(xué)分析121
一、鈣鎂離子測定121
二、碳酸根、重碳酸根和氫氧根123
三、氯化物124
四、游離CO2124
五、侵蝕性CO2125
第三節(jié)監(jiān)測體系125
一、監(jiān)測指標(biāo)126
二、監(jiān)測方法126
第六章封存與利用數(shù)值模擬理論128
第一節(jié)鹽水層地質(zhì)封存數(shù)值模擬128
一、地質(zhì)體和變量128
二、控制方程130
第二節(jié)CO2驅(qū)油數(shù)值模擬134
一、非等溫多相流體滲流理論及方程134
二、反應(yīng)溶質(zhì)運(yùn)移基礎(chǔ)理論139
第三節(jié)CO2-ECBM數(shù)值模擬141
一、溫度場-流體場-應(yīng)力場耦合模型141
二、溫度場-流體場-應(yīng)力場交叉耦合模型148
第七章環(huán)境監(jiān)測及評價(jià)150
第一節(jié)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與環(huán)境影響150
一、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)150
二、環(huán)境影響151
第二節(jié)地下水監(jiān)測152
一、地下水理化參數(shù)監(jiān)測152
二、數(shù)值模擬軟件154
三、地下水監(jiān)測實(shí)例158
第三節(jié)近地表監(jiān)測159
一、土壤159
二、植被系統(tǒng)163
第四節(jié)大氣監(jiān)測167
一、衛(wèi)星遙感反演CO2濃度167
二、無人機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測168
三、可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)170
第五節(jié)環(huán)境監(jiān)測法規(guī)172
一、國外環(huán)境監(jiān)測法規(guī)172
二、國內(nèi)環(huán)境監(jiān)測法規(guī)173
第八章監(jiān)測設(shè)備儀器174
第一節(jié)高精度傳感器174
一、氣體傳感器174
二、溫度傳感器177
第二節(jié)CO2監(jiān)測系統(tǒng)178
一、系統(tǒng)感知層178
二、傳輸層178
三、應(yīng)用層181
第三節(jié)CO2封存井下多參數(shù)監(jiān)測儀181
一、基本功能181
二、實(shí)例182
第四節(jié)井地聯(lián)合微震監(jiān)測裝備182
一、地面微震傳感器182
二、井中微震數(shù)據(jù)采集設(shè)備182
參考文獻(xiàn)184