地质异质性对盐水层二氧化碳储存的影响：来自德克萨斯州墨 Gulf 沿岸的案例研究

摘要 地质复杂性如可变的渗透性和结构（褶皱和断层）在所有地下环境中都不同程度地存在。为了确定安全有效的二氧化碳注入封存场所，有必要预测这些异质性对二氧化碳短期和长期分布的影响。封存能力，即可用于二氧化碳储存的地下体积分数，可以通过地质异质性来增加。数值模型表明，在均匀的岩石体积中，二氧化碳的流动路径受浮力主导，绕过了大部分岩石体积。在更加异质的岩石体积中，流动路径被分散，接触到更大比例的岩石体积，从而增加了封存能力。封存有效性，即二氧化碳可在多长时间内以多大空间被封存，也可以通过异质性来增强。在较大岩石体积上分布的固定体积二氧化碳可能会通过缩短作用于毛细封层的浮力气体的连续柱来减少泄漏风险，并抑制封层失效。然而，当结构异质性超过地层异质性时，大量的二氧化碳可能会在封闭层下方积聚，增加封层失效和泄漏的风险。