بررسی یکپارچگی پوش سنگ در تزریق زیر زمینی کربن دی اکسید در سازند آسماری
عنوان دوره: هجدهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران
کد مقاله : 1055-NIGS
نویسندگان
چکیده
با گسترش صنایع گوناگون و در پی آن ازدیاد گازهای گلخانه ای در جو زمین، کشورهای مختلف در سال 1997 با قراردادی تحت عنوان پیمان کیوتو بر آن شدند تا از گسترش انتشار این گاز ها در اتمسفر جلوگیری کنند. بهترین روش برای این مهم جدا سازی و ذخیره سازی زیرزمینی کربن دی اکسید می‌باشد.با توجه به وجود مخازن زیاد خالی شده از نفت در ایران، بررسی یکپارچگی کلی سیستم مخزن و پوش‌سنگ برای نگهداری دی اکسید کربن تزریق شده امری اجتناب ناپذیر می‌باشد.در این تحقیق با توجه به داده های مخزن آسماری با لایه پوش سنگ گچساران-1، یک مدل سه بعدی ساخته شده و هدف از این پروژه بررسی تغییرات ژئومکانیکی صورت گرفته در ناحیه زیرمخزن ،مخزن و پوش سنگ می باشد. در این تحقیق پارامترهای مختلفی از جمله جابجایی عمودی پوش-سنگ،تغییرات فشار منفذی،تغییرات تنش های افقی و به طور کلی بررسی یکپارچگی پوش سنگ در طی فرآیند تزریق کربن دی اکسید در بازه های زمانی مختلف با نرم افزار آباکوس شبیه سازی شده است. با توجه به شبیه سازی های صورت گرفته و تحلیل تنش‌های موجود به کمک معیار تشخیص مهر-کولومب یکپارچگی مخزن در طول بازه زمانی شبیه سازی شده تزریق حفظ خواهد شد. در این پروژه همچنین تاثیر اعمال تغییرات پارامترهای سنگ بر رژیم تنش های مخزن مورد نظر بررسی شده است که از جمله آن می‌توان به تغییرات کم تنش در پی تغییرات پارامترهایی از جمله نسبت پواسون و مدول یانگ اشاره کرد.
میزان دبی بحرانی در این تحقیق 5/35 کیلو تن در ماه تعیین شد،به نحوی که اگر مقدار دبی از این مقدار تجاوز کند شکست کششی را شاهد خواهیم بود. با افزایش مدول یانگ پوش‌سنگ از GPa 7/2 تا GPa 60 مقدار تنش اصلی موثر حداقل تنها MPa 4/0کاهش می‌یابد با افزایش ضریب پواسون پوش‌سنگ از 12/0 به 40/0 پس از 10 سال مقدار تنش افقی و مینیموم به مقدار کمی کاهش می‌یابد.همچنین با تغییرات نسبت تنش های اولیه مشاهده می‌شود که با افزایش ناهمسانگردی احتمال وقوع گسیختگی های برشی و کششی بیشتر می‌شود.
میزان دبی بحرانی در این تحقیق 5/35 کیلو تن در ماه تعیین شد،به نحوی که اگر مقدار دبی از این مقدار تجاوز کند شکست کششی را شاهد خواهیم بود. با افزایش مدول یانگ پوش‌سنگ از GPa 7/2 تا GPa 60 مقدار تنش اصلی موثر حداقل تنها MPa 4/0کاهش می‌یابد با افزایش ضریب پواسون پوش‌سنگ از 12/0 به 40/0 پس از 10 سال مقدار تنش افقی و مینیموم به مقدار کمی کاهش می‌یابد.همچنین با تغییرات نسبت تنش های اولیه مشاهده می‌شود که با افزایش ناهمسانگردی احتمال وقوع گسیختگی های برشی و کششی بیشتر می‌شود.
کلیدواژه ها
Title
Investigation of Caprock Integrity in CO2 Geological sequestration In Asmari Formation
Authors
Abstract
By development of various industries and the consequent increase in greenhouse gas emissions in the atmosphere, various countries under the Kyoto Protocol in 1997 were subjected to prevent the spread of these gases in the atmosphere. The best method for this is the geological CO2 sequestration. As there are so many depleted reservoirs in Iran, investigation of overall integrity of the reservoir system and the storage of carbon dioxide is inevitable. In this research, according to the data of Asmari reservoir which is sealed by Gachsaran-1 caprock, a three-dimensional model was constructed and the purpose of this project was to investigate geomechanical changes in the subsurface, reservoir and caprock area. In this research, various parameters have been simulated, including vertical caprock displacement, pore pressure variations, horizontal stress variations and, in general, the investigation of the integrity of the caprock during the carbon dioxide injection process in different time periods. According to simulations and analysis of existing stresses, using Mohr-Coulomb Measurement Criteria, the integrity of the reservoir will be maintained over the simulated injection time interval. In this project, the effect of applying rock and fluid parameters changes on the reservoir stress regime has been studied, including low tension changes following changes in parameters such as Poisson's ratio and Young's modulus.
Keywords
Caprock integrity, Numerical Analysis, Simulation, CO2 Storage