二氧化碳埋存過程中,致密的蓋層巖石及水泥封固系統(tǒng)完整性是保證其長期安全埋存的關(guān)鍵。但是,在漫長的存儲(chǔ)時(shí)間內(nèi),蓋層與水泥封固系統(tǒng)都存著潛在的失效風(fēng)險(xiǎn),蓋層巖石雖然致密,但其中也存在一些天然的微裂紋或小的孔隙等一些薄弱環(huán)節(jié),當(dāng)二氧化碳滲入到蓋層后,由于孔隙壓力壓力的增大,裂紋可能會(huì)發(fā)生擴(kuò)展,形成較大的裂縫,特別是較大的垂直裂縫,為二氧化碳逸出到地面提供一條暢通的通道。水泥環(huán)內(nèi)部或界面處的微裂紋也是二氧化碳逃逸的主要途徑之一,水泥環(huán)長期處于富含二氧化碳的環(huán)境中,這會(huì)使水泥的水泥發(fā)生腐蝕降解,對(duì)這些微裂縫的滲透性能或傳輸能力有一定的影響。為此在二氧化碳進(jìn)行地質(zhì)埋存前,本文對(duì)二氧化碳埋存過程中存在的裂縫性風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析研究是十分有必要的。本文首先對(duì)二氧化碳逃逸的主要途徑及埋存失效的機(jī)理進(jìn)行了深入的分析,得出蓋層巖石產(chǎn)生的垂直裂縫和水泥內(nèi)部或界面處的微裂縫是兩個(gè)最具逃逸潛力的通道。為了評(píng)估蓋層巖石密封能力強(qiáng)弱,建立了蓋層巖石裂縫擴(kuò)展及縫網(wǎng)形成的概率模型,得到了蓋層巖石形成裂縫或裂縫擴(kuò)展的概率以及裂縫的平均半徑,并對(duì)單一裂縫的擴(kuò)展與縫網(wǎng)的形成進(jìn)行了研究。建立了油井水泥腐蝕變化模型,該模型把反應(yīng)區(qū)分為三...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點(diǎn)摘要
第1章 概述
    1.1 研究目的及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.1 研究現(xiàn)狀
        1.2.2 發(fā)展趨勢
    1.3 本文研究內(nèi)容
第2章 CO₂逃逸的主要途徑及失效機(jī)理研究
    2.1 CO₂逃逸的主要途徑
        2.1.1 蓋層巖石產(chǎn)生的裂縫
        2.1.2 水泥封固系統(tǒng)
    2.2 蓋層巖石和水泥環(huán)封固系統(tǒng)失效機(jī)理
        2.2.1 蓋層巖石失效機(jī)理
        2.2.2 水泥環(huán)封固系統(tǒng)失效機(jī)理
第3章 蓋層巖石裂縫擴(kuò)展及縫網(wǎng)形成的概率模型研究
    3.1 假設(shè)條件
    3.2 蓋層巖石裂紋啟裂概率
    3.3 蓋層巖石平均裂縫半徑
    3.4 蓋層巖石裂縫的擴(kuò)展
        3.4.1 單一裂紋的擴(kuò)展
        3.4.2 縫網(wǎng)形成的概率分析
第4章 CO₂腐蝕對(duì)油井水泥微裂縫滲透性能的影響分析
    4.1 油井水泥微裂紋滲透性能實(shí)驗(yàn)方法
    4.2 腐蝕后的水泥樣本分析
        4.2.1 水泥腐蝕區(qū)的結(jié)構(gòu)與化學(xué)反應(yīng)情況
        4.2.2 水泥反應(yīng)面位置變化分析
        4.2.3 水泥腐蝕區(qū)力學(xué)性能的變化分析
        4.2.4 水泥非晶體層化學(xué)反應(yīng)過程分析
        4.2.5 水泥腐蝕區(qū)化學(xué)反應(yīng)過程的修正
    4.3 水泥裂縫擴(kuò)大與閉合的數(shù)值模型
    4.4 裂縫滲透性能變化及原因分析
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
發(fā)表文章目錄
致謝
詳細(xì)摘要



本文編號(hào)：3807713