初始水化学组分对CO_2矿物储存影响分析

摘要

矿物储存被认为是CO2地质储存过程中最安全、最理想的一种储存形式,但此种形式受到诸多因素的影响,储层中的初始水化学组分是其中之一。文章以鄂尔多斯盆地石千峰组地层为例,利用数值模拟方法,通过显著性和相关性分析,定量评价初始水化学组分对CO2矿物储存量的影响。研究结果表明:初始水中Ca2+的主要敏感矿物为赤铁矿、高岭石、钙蒙脱石、菱镁矿和铁白云石,且初始水中Ca2+浓度变化对储层水中Fe2+,Mg2+,HCO3-浓度影响较大,初始水中K+的主要敏感矿物为伊利石,初始水中Na+的主要敏感矿物为钙蒙脱石,铁白云石为石千峰组地层中主要的固碳矿物;时间尺度为1 000 a时,H+,K+,Al3+浓度的改变,对HCO3-,CO2矿物储存量无明显影响,而Na+,Ca2+,Mg2+浓度的升高,会促进系统中矿物之间的转化,降低HCO3-的浓度,增加CO2的矿物储存量,且Ca2+对矿物转化和CO2的矿物储存量的影响最为强烈,Na+其次,Mg2+影响最小。