二氧化碳地質利用與封存的風險管理

目錄
第1章 二氧化碳地質利用與封存概述 1
1.1 全球氣候變暖及溫室氣體減排 2
1.2 二氧化碳地質利用與封存技術的分類 9
1.2.1 二氧化碳強化石油開采 9
1.2.2 二氧化碳強化深部咸水開采 10
1.2.3 二氧化碳增強地熱系統(tǒng) 10
1.2.4 二氧化碳地浸采鈾 11
1.2.5 二氧化碳驅替煤層氣 11
1.2.6 二氧化碳增強頁巖氣開采 12
1.2.7 二氧化碳強化天然氣開采 12
1.3 二氧化碳地質利用與封存技術的發(fā)展歷程 13
1.3.1 CO2-EOR技術發(fā)展歷程 13
1.3.2 二氧化碳咸水層封存及CO2-EWR技術發(fā)展歷程 14
1.3.3 CO2-EGS技術發(fā)展歷程 15
1.3.4 CO2-EUL技術發(fā)展歷程 16
1.3.5 二氧化碳強化采氣技術的發(fā)展歷程 16
1.4 二氧化碳地質利用與封存對溫室氣體減排的意義 18
第2章 二氧化碳地質利用與封存的工程地質風險 21
2.1 二氧化碳注入導致地表變形風險 22
2.2 二氧化碳注入導致地下裂隙生成及斷層擴展風險 25
2.3 二氧化碳注入導致微震風險 26
2.3.1 加拿大Weyburn油田誘發(fā)微震 28
2.3.2 美國Decatur項目誘發(fā)微震 29
2.3.3 美國得克薩斯州Cogdell油田微震 29
2.3.4 阿爾及利亞In Salah項目誘發(fā)微震 30
第3章 二氧化碳地質利用與封存引發(fā)二氧化碳及咸水泄漏風險 33
3.1 二氧化碳通過蓋層泄漏風險 35
3.2 二氧化碳及咸水通過斷層泄漏風險 36
3.3 二氧化碳及咸水通過注入井或廢棄油氣井泄漏風險 40
3.4 二氧化碳及咸水泄漏環(huán)境污染風險 42
3.4.1 二氧化碳泄漏對大氣及人體健康的影響 43
3.4.2 二氧化碳泄漏對植物的影響 44
3.4.3 二氧化碳泄漏對土壤及土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響 45
3.4.4 二氧化碳及咸水泄漏對地下水的影響 46
第4章 二氧化碳對巖石和地下井的化學腐蝕風險 49
4.1 二氧化碳對儲層巖石及蓋巖的腐蝕 50
4.2 二氧化碳對地下井的腐蝕 53
4.2.1 二氧化碳對固井水泥石的腐蝕 53
4.2.2 二氧化碳對鋼套管的腐蝕 57
4.2.3 二氧化碳腐蝕對井筒滲透率及水泥石機械強度的影響 60
第5章 二氧化碳地質利用與封存的風險監(jiān)測與防控 65
5.1 二氧化碳利用與封存場地的監(jiān)測系統(tǒng)設計 66
5.2 主要監(jiān)測指標 70
5.3 二氧化碳地質利用與封存風險的可控性 72
5.4 二氧化碳地質利用與封存風險防控技術 74
5.4.1 二氧化碳儲層咸水開采減壓技術 74
5.4.2 抗二氧化碳腐蝕磷鋁酸鹽與硅酸鹽復合水泥體系開發(fā) 76
第6章 二氧化碳地質利用與封存示范工程的風險監(jiān)測 87
6.1 國外示范工程風險監(jiān)測 88
6.2 國內二氧化碳地質封存示范工程——神華CCS工程的風險監(jiān)測 91
6.2.1 神華集團CCS工程的風險監(jiān)測技術 91
6.2.2 神華集團CCS工程的風險防控 94
第7章 二氧化碳地質利用與封存樣品分析先進技術 99
7.1 掃描電鏡及能量色散X射線譜 100
7.1.1 電子束與物質的相互作用 100
7.1.2 掃描電鏡原理與結構 102
7.1.3 能量色散X射線譜的原理與結構 104
7.1.4 掃描電鏡及能量散射X射線的應用 105
7.2 X射線衍射及X射線電子計算機斷層掃描 107
7.2.1 X射線與物質的相互作用 108
7.2.2 粉晶X射線衍射儀原理與結構 111
7.2.3 粉晶X射線衍射在CGUS研究中的應用 113
7.2.4 工業(yè)X射線電子計算機斷層掃描原理與結構 117
7.2.5 工業(yè)X射線電子計算機斷層掃描在二氧化碳地質利用與封存研究中的應用 119
7.3 聚焦離子束掃描電鏡 123
7.3.1 離子與物質的相互作用 123
7.3.2 聚焦離子束掃描電鏡原理與結構 124
7.3.3 聚焦離子束掃描電鏡在二氧化碳地質利用與封存研究中的應用 125
7.4 電感耦合等離子質譜 128
7.4.1 電感耦合等離子質譜原理與結構 129
7.4.2 電感耦合等離子質譜在二氧化碳地質利用與封存研究中的應用 131
7.5 核磁共振成像 133
7.5.1 核磁共振與弛豫 133
7.5.2 核磁共振成像儀原理與結構 136
7.5.3 核磁共振成像在二氧化碳地質利用與封存研究中的應用 138
參考文獻 143