水合物法模拟海底封存CO2气体的实验

摘要

向海底地层和枯竭油气藏中注入CO2气体形成稳定的CO2水合物是一种极具前景的CO2封存技术.为了进一步探究这一技术,本文利用水合物法进行了多组3MPa、5°C天然湿砂的CO2封存实验模拟.初始水饱和度设置为10％、40％、70％,分别进行了纯水封存实验和3.5％(质量分数)NaCl溶液的封存实验,还利用自主研发的反应釜系统探索了3种不同进气方向(顶部进气、横置进气、底部进气)下的CO2封存效果.结果发现横置进气的封存量普遍大于顶部进气的封存量,底部进气的封存量最小,而且横置进气的封存速度最快;初始水饱和度越高,水合物饱和度就越高,但水合物转化率越低,CO2固态封存比例也越低;与纯水实验相比,盐的存在降低了CO2的封存量,固态封存比例也会低于纯水实验,但封存速度更快.本文为实际工程操作时合理控制封存地层水饱和度、盐度以及合适的进气方向提供了依据.