Влияние секвестрации углерода в горных породах на изменение фильтрационных и механических характеристик пласта при доизвлечении запасов нефти

Сведения об авторах
  • Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Российская Федерация
  • Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Российская Федерация
  • Китайский университет горного дела и технологий, Сюйчжоу, Китай
  • Китайский университет горного дела и технологий, Сюйчжоу, Китай
  • Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Российская Федерация
  • Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Российская Федерация

Аннотация

Технология CCUS (Carbon Capture, Utilization and Storage – улавливание, использование и хранение углерода) становится ключевой технологией для достижения значительного сокращения глобальных выбросов углерода в течение следующего столетия, в связи с чем вопросам секвестрации углерода в естественных пористых средах в последнее время в научном сообществе уделяется все больше внимание. Зарубежными учеными получены некоторые лабораторные наработки, а в ряде стран уже реализуются проекты секвестрации углерода. Для России секвестрация углерода в пористых геологических средах перспективна ввиду значительного потенциала подземных ёмкостей для захоронения СО2, возможности использовать СО2 для повышения нефтеотдачи, а также развитой инфраструктуры нефтегазовых месторождений. Волго-Уральская нефтегазоносная провинция может стать одним из перспективных регионов для создания CCUS-кластера ввиду сочетания на территории таких факторов, как значительное количество предприятий-эмитентов СО2 и огромное количество ловушек нефти и газа, потенциально пригодных для применения методов увеличения нефтеотдачи и/или захоронения СО2. В статье рассмотрены принципы секвестрации углерода в породах-коллекторах, основные механизмы улавливания, действующие при попадании СО2 в геологическое хранилище; показано, что исследования в области подземного хранения CO2 направлены на снижение неопределенности в эффективности хранения CO2 в горных породах, однако влияние СО2 на естественные пористые среды на текущий момент является малоизученным. Требуется проведение лабораторных исследований, последующая разработка математических моделей взаимодействия горных пород с различными типами углеродных газов для разработки рекомендаций по оптимальным режимам закачки углерода в пласт с целью доизвлечения нефти в краткосрочной перспективе и абсорбирования горной породой углерода и его хранения в долгосрочной перспективе.

Ключевые слова

секвестрация углеродаCCUSдекарбонизацияуглекислый газдиоксид углеродаутилизация СО2хранение СО2подземное газохранилищеувеличение нефтеотдачизакачка углекислого газа для повышения нефтеотдачи

Литература

  1. 1.Enhancing investment strategies for CCUS deployment in China: implications from a real options-based multiphase unequal investment approach / Y. Chang, S. Gao, Y. Wei, G. Li // Environment, Development and Sustainability. – 2024. DOI: 10.1007/s10668-024-05693-0 Scholar
  2. 2.Sun, B. Investment Decisions of CCUS Projects in China Considering the Supply-Demand Relationship of CO2 from the Industry Symbiosis Perspective / B. Sun, J. Tao // Sustainability. – 2024. – Vol. 16, no. 12. – P. 5273. DOI: 10.3390/su16125273 Scholar
  3. 3.Balaji, K. Carbon dioxide pipeline route optimization for carbon capture, utilization, and storage: A case study for North-Central USA / K. Balaji, M. Rabiei // Sustainable Energy Technologies and Assessments. – 2022. – Vol. 51. – P. 101900. DOI: 10.1016/j.seta.2021.101900 Scholar
  4. 4.Overview of Typical Projects for Geological Storage of CO2 in Offshore Saline Aquifers / L. Li, Y. Liu, Y. Li [et al.] // Liquids. –2024. – Vol. 4, no. 4. – P. 744-767. DOI: 10.3390/liquids4040042 Scholar
  5. 5.Hansen, L.M. Australia well positioned to become a CCUS leader / L.M. Hansen // The APPEA Journal. – 2022. – Vol. 62, no. 2. – P. S25-S28. DOI: 10.1071/AJ21107 Scholar
  6. 6.Cyclic confining pressure and rock permeability: Mechanical compaction or fines migration / E.V. Kozhevnikov, M.S. Turbakov, E.P. Riabokon, E.A. Gladkikh, V.V. Poplygin // Heliyon. – 2023. – Vol. 9, no. 11. – P. e21600. DOI: 10.1016/j.heliyon.2023.e21600 Scholar
  7. 7.Apparent Permeability Evolution Due to Colloid Migration Under Cyclic Confining Pressure: On the Example of Porous Limestone / E.V. Kozhevnikov, M.S. Turbakov, E.P. Riabokon, E.A. Gladkikh // Transport in Porous Media. – 2024. – Vol. 151, no. 2. – P. 263-286. DOI: 10.1007/s11242-023-01979-5 Scholar
  8. 8.Influence of Frequency of Wave Action on Oil Production / V.V. Poplygin, C. Qi, M.L.A. Guzev, E.P. Riabokon, M.S. Turbakov, E.V. Kozhevnikov // International Journal of Engineering. – 2022. – Vol. 35, no. 11. – P. 2072-2076. DOI: 10.5829/LIE.2022.35.11B.02 Scholar
  9. 9.Assessment of the Elastic-Wave Well Treatment in Oil-Bearing Elastic and Carbonate Reservoirs / V. Poplygin, C. Qi, M. Guzev, E. Kozhevnikov, A. Kunitskikh, E. Riabokon, M. Turbakov // Fluid Dynamics & Materials Processing. – 2023. – Vol. 19, no. 6. – P. 1495-1505. DOI: 10.32604/fdmp.2023.022335 Scholar
  10. 10.Reservoir evaluation of dolomitized Devonian strata in the Western Canada Sedimentary Basin: implications for carbon capture, utilization, and storage / J. Stacey, H. Corlett, C. Hollis, D. Hills // Journal of Sedimentary Research. – 2024. – Vol. 94, no. 3. – P. 334-353. DOI: 10.2110/jsr.2023.082 Scholar
Скачать PDF

Информация о статье

Опубликована
24.02.2025
В выпуске
24.02.2025
Выпуск
Том 25, № 1 (2025)
Поделиться