نموذج تصحيح معلمات توازن الطور لخزن ثاني أكسيد الكربون الجيولوجي في الطبقات المالحة العميقة

YANG LONG ,  

XU XUN ,  

GUO LIQIANG ,  

ZHANG YIZHONG ,  

WANG KUN ,  

ZHENG JINGJING ,  

摘要

في النمذجة العددية لخزن ثاني أكسيد الكربون الجيولوجي في الطبقات المالحة، يُعد حساب التوازن بين الطور الغازي والمائي جوهر الحصول على خصائص الطورين الغازي والمائي، حيث تؤثر دقته مباشرة على موثوقية نتائج النمذجة. لم تأخذ النماذج الحالية لتوازن الغاز-الماء المالحي في الاعتبار تأثير الأيونات بشكل كافٍ ولم ترث أطر التوازن الغازات-الماء الناضجة، مما أدى إلى نقص في موثوقية النمذجة. تهدف هذه الدراسة إلى بناء نموذج توازن دقيق بين ثاني أكسيد الكربون والماء المالحي. بالاعتماد على قانون حفظ المول ومبدأ تساوي الهالة، تم إنشاء نموذج توازن يأخذ في الاعتبار تأثير الأيونات بطريقة مبتكرة. تم التحقق من دقة النموذج من خلال مقارنة بيانات التجارب، وتحليل قوانين توازن المراحل لخزن ثاني أكسيد الكربون في الطبقات المالحة العميقة تحت ظروف طبقية مختلفة. أظهرت النتائج أن: المعلمات المعدلة يمكنها تمثيل ذوبانية ثاني أكسيد الكربون بدقة في المحاليل من أملاح مفردة ومختلطة؛ النموذج المنشأ يمكنه وصف مؤشرات حاسمة لحساب توازن ثاني أكسيد الكربون والماء المالحي (مثل كثافة المول للطور السائل، كثافة المول للطور الغازي، التركيب المولي للمكونات، نسبة التشبع، وغيرها)؛ وجود الأيونات يؤدي إلى زيادة نسبة المول للماء في الطور السائل وانخفاض نسبة المول لثاني أكسيد الكربون، وكذلك زيادة كثافة مول الطور السائل وخفض نسبة التشبع السائل؛ تركيبة المكونات وكثافة المول في الطور الغازي تبقى مستقرة إلى حد كبير، لكن نسبة التشبع الغازي تظهر اتجاهًا للزيادة؛ كلما زادت تركيزات الأيونات، كان تأثيرها على نتائج حساب التوازن أكبر، وتأثير أيونات الكالسيوم (Ca²⁺) والمغنيسيوم (Mg²⁺) على الحسابات واضح أكبر من تأثير أيونات الصوديوم (Na⁺) والبوتاسيوم (K⁺). النموذج الذي تم إنشاؤه لهذه الدراسة يتجاوز حدود النماذج التقليدية من خلال وراثة إطار نظام الغاز-الماء النقي وإدخال تصحيحات الأيونات بطريقة مبتكرة، ويوفر بيانات أساسية دقيقة للنمذجة العددية لخزن ثاني أكسيد الكربون في الطبقات المالحة العميقة، مما يحمل قيمة نظرية هامة لتعزيز تقنية خزن الكربون. النموذج مشتق من نظام الغاز-ماء نقي وله قابلية توسع جيدة.

关键词

الطبقات المالحة العميقة;توازن الطور الغازي-المائي;حفظ المول;خزن ثاني أكسيد الكربون الجيولوجي;كثافة المول

阅读全文