【摘 要】
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地热尾水回灌率低是目前中国沉积盆地砂岩储层中-低温地热资源可持续开发利用的瓶颈。基于利用CO2提高地热回灌率,即CO2-EATER(CO2-Enhanced Aquifer Thermal Energy Recover
【机 构】
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中国科学院地质与地球物理研究所工程地质力学重点实验室,中国科学院大学,吉林大学环境与资源学院
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地热尾水回灌率低是目前中国沉积盆地砂岩储层中-低温地热资源可持续开发利用的瓶颈。基于利用CO2提高地热回灌率,即CO2-EATER(CO2-Enhanced Aquifer Thermal Energy Recovery)概念模式,以黄骅坳陷中部北塘凹陷新近系馆陶组砂岩热储层为例,利用高温高压反应釜实验模拟了反应时间为10d,温度为100℃,压力为10MPa人工注入CO2条件下,水-岩-CO2相互作用及其对储层水化学组分及矿物组分的改变和对孔隙度及渗透率可能的影响。结果表明,CO2注入后,储层水的pH值从7.7下降到6.3,储层水的HCO3-、Ca、Mg、Na和K等组分显著增加。这是由于CO2溶解于水,形成了酸性环境,储层中长石类矿物和方解石发生溶解而释放出金属阳离子。地层水的δ18O H2O和δ2H H2O分别发生了3.5‰和3‰的负漂移,表明人工CO2的注入促进了水-岩反应。X衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析结果也证实了长石类矿物的溶解,这对改善储层具有一定意义,也说明CO2-EATER模式可能适合于北塘凹陷新近系馆陶组。
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