二氧化碳地下储存与井完整性

摘要

捕集二氧化碳并将其地下储存数千年，这是减少与全球变暖有关的温室气体排放的方式之一。二氧化碳注入的候选位置或许是新井或许是活动的、关闭的或废弃的旧井。总体而言，确保储存井长期的完整性是非常关键的；换句话说，井完整性是二氧化碳地质储存的关键性能指标之一。在含水层中进行地下气体存储和二氧化碳封存依靠适宜的井孔建造和盖岩的密封作用。潜在的渗漏途径是由于粘合性差，二氧化碳沿着井孔迁移和通过盖岩流溢。水泥的渗透率和完整性将决定预防渗漏的效果。当护套穿过盖岩的周围和在没有微环隙的条件下，盖岩的完整性由足够的裂隙梯度和足够的水泥来保证。本文描述了由于超临界二氧化碳注入，含水波特兰水泥（portland cement）和具有较好的二氧化碳阻抗力的新水泥的地球化学性质的变化。