二氧化碳地質(zhì)利用與封存的風(fēng)險(xiǎn)管理

目錄
第1章 二氧化碳地質(zhì)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(zhì)利用與封存技術(shù)的分類(lèi) 9
1.2.1 二氧化碳強(qiáng)化石油開(kāi)采 9
1.2.2 二氧化碳強(qiáng)化深部咸水開(kāi)采 10
1.2.3 二氧化碳增強(qiáng)地?zé)嵯到y(tǒng) 10
1.2.4 二氧化碳地浸采鈾 11
1.2.5 二氧化碳驅(qū)替煤層氣 11
1.2.6 二氧化碳增強(qiáng)頁(yè)巖氣開(kāi)采 12
1.2.7 二氧化碳強(qiáng)化天然氣開(kāi)采 12
1.3 二氧化碳地質(zhì)利用與封存技術(shù)的發(fā)展歷程 13
1.3.1 CO2-EOR技術(shù)發(fā)展歷程 13
1.3.2 二氧化碳咸水層封存及CO2-EWR技術(shù)發(fā)展歷程 14
1.3.3 CO2-EGS技術(shù)發(fā)展歷程 15
1.3.4 CO2-EUL技術(shù)發(fā)展歷程 16
1.3.5 二氧化碳強(qiáng)化采氣技術(shù)的發(fā)展歷程 16
1.4 二氧化碳地質(zhì)利用與封存對(duì)溫室氣體減排的意義 18
第2章 二氧化碳地質(zhì)利用與封存的工程地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn) 21
2.1 二氧化碳注入導(dǎo)致地表變形風(fēng)險(xiǎn) 22
2.2 二氧化碳注入導(dǎo)致地下裂隙生成及斷層擴(kuò)展風(fēng)險(xiǎn) 25
2.3 二氧化碳注入導(dǎo)致微震風(fēng)險(xiǎn) 26
2.3.1 加拿大Weyburn油田誘發(fā)微震 28
2.3.2 美國(guó)Decatur項(xiàng)目誘發(fā)微震 29
2.3.3 美國(guó)得克薩斯州Cogdell油田微震 29
2.3.4 阿爾及利亞In Salah項(xiàng)目誘發(fā)微震 30
第3章 二氧化碳地質(zhì)利用與封存引發(fā)二氧化碳及咸水泄漏風(fēng)險(xiǎn) 33
3.1 二氧化碳通過(guò)蓋層泄漏風(fēng)險(xiǎn) 35
3.2 二氧化碳及咸水通過(guò)斷層泄漏風(fēng)險(xiǎn) 36
3.3 二氧化碳及咸水通過(guò)注入井或廢棄油氣井泄漏風(fēng)險(xiǎn) 40
3.4 二氧化碳及咸水泄漏環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn) 42
3.4.1 二氧化碳泄漏對(duì)大氣及人體健康的影響 43
3.4.2 二氧化碳泄漏對(duì)植物的影響 44
3.4.3 二氧化碳泄漏對(duì)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(duì)地下水的影響 46
第4章 二氧化碳對(duì)巖石和地下井的化學(xué)腐蝕風(fēng)險(xiǎn) 49
4.1 二氧化碳對(duì)儲(chǔ)層巖石及蓋巖的腐蝕 50
4.2 二氧化碳對(duì)地下井的腐蝕 53
4.2.1 二氧化碳對(duì)固井水泥石的腐蝕 53
4.2.2 二氧化碳對(duì)鋼套管的腐蝕 57
4.2.3 二氧化碳腐蝕對(duì)井筒滲透率及水泥石機(jī)械強(qiáng)度的影響 60
第5章 二氧化碳地質(zhì)利用與封存的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)與防控 65
5.1 二氧化碳利用與封存場(chǎng)地的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 66
5.2 主要監(jiān)測(cè)指標(biāo) 70
5.3 二氧化碳地質(zhì)利用與封存風(fēng)險(xiǎn)的可控性 72
5.4 二氧化碳地質(zhì)利用與封存風(fēng)險(xiǎn)防控技術(shù) 74
5.4.1 二氧化碳儲(chǔ)層咸水開(kāi)采減壓技術(shù) 74
5.4.2 抗二氧化碳腐蝕磷鋁酸鹽與硅酸鹽復(fù)合水泥體系開(kāi)發(fā) 76
第6章 二氧化碳地質(zhì)利用與封存示范工程的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè) 87
6.1 國(guó)外示范工程風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè) 88
6.2 國(guó)內(nèi)二氧化碳地質(zhì)封存示范工程——神華CCS工程的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè) 91
6.2.1 神華集團(tuán)CCS工程的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)技術(shù) 91
6.2.2 神華集團(tuán)CCS工程的風(fēng)險(xiǎn)防控 94
第7章 二氧化碳地質(zhì)利用與封存樣品分析先進(jìn)技術(shù) 99
7.1 掃描電鏡及能量色散X射線(xiàn)譜 100
7.1.1 電子束與物質(zhì)的相互作用 100
7.1.2 掃描電鏡原理與結(jié)構(gòu) 102
7.1.3 能量色散X射線(xiàn)譜的原理與結(jié)構(gòu) 104
7.1.4 掃描電鏡及能量散射X射線(xiàn)的應(yīng)用 105
7.2 X射線(xiàn)衍射及X射線(xiàn)電子計(jì)算機(jī)斷層掃描 107
7.2.1 X射線(xiàn)與物質(zhì)的相互作用 108
7.2.2 粉晶X射線(xiàn)衍射儀原理與結(jié)構(gòu) 111
7.2.3 粉晶X射線(xiàn)衍射在CGUS研究中的應(yīng)用 113
7.2.4 工業(yè)X射線(xiàn)電子計(jì)算機(jī)斷層掃描原理與結(jié)構(gòu) 117
7.2.5 工業(yè)X射線(xiàn)電子計(jì)算機(jī)斷層掃描在二氧化碳地質(zhì)利用與封存研究中的應(yīng)用 119
7.3 聚焦離子束掃描電鏡 123
7.3.1 離子與物質(zhì)的相互作用 123
7.3.2 聚焦離子束掃描電鏡原理與結(jié)構(gòu) 124
7.3.3 聚焦離子束掃描電鏡在二氧化碳地質(zhì)利用與封存研究中的應(yīng)用 125
7.4 電感耦合等離子質(zhì)譜 128
7.4.1 電感耦合等離子質(zhì)譜原理與結(jié)構(gòu) 129
7.4.2 電感耦合等離子質(zhì)譜在二氧化碳地質(zhì)利用與封存研究中的應(yīng)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(jié)構(gòu) 136
7.5.3 核磁共振成像在二氧化碳地質(zhì)利用與封存研究中的應(yīng)用 138
參考文獻(xiàn) 143