Erkundung und Anwendung der dreidimensionalen Überwachungstechnologie für CO2-Speicherleckagen: Am Beispiel des Zhangjiaduo-Ölfeldes im nördlichen Jiangsu-Becken
Die CO2-EOR-Technologie als wichtiger Bestandteil der CO2-Fang-, Nutzungs- und Speichertechnologien wird weltweit zur Steigerung der Erdölproduktionsrate eingesetzt und ermöglicht gleichzeitig eine großflächige Speicherung von CO2. Jedoch birgt diese Technologie in den Phasen der Injektion, EOR und Speicherung verschiedene Leckagerisiken. Derzeit konzentrieren sich in- und ausländische relevante Projekte bei der Überwachung hauptsächlich auf das Reservoir und die Abschlussformationen und es mangelt an umfassender ökologischer Umweltüberwachung. Das Zhangjiaduo-Ölfeld hat seit 2014 mit CO2-Injektion begonnen, mit einer kumulativen Injektionsmenge von 19,53×104 t und einer kumulativen Ölproduktionserhöhung von 5,16×104 t, was eine Erhöhung der Produktionsrate um 15,22% und eine Ölersatzrate von 3,78 zur Folge hat und deutliche Ergebnisse in der Erschließung gebracht hat. Basierend auf der Analyse der Möglichkeiten von CO2-Leckagen bei der EOR und Speicherung wurde am Zhangjiaduo-Ölfeld ein umfassendes und mehrdimensionales Überwachungssystem zur Überwachung von CO2-Leckagen in Grundwasser, Boden und Atmosphäre etabliert sowie zur Echtzeitüberwachung und Vorwarnung von CO2-Leckageinformationen. Nach über einem Jahr kontinuierlicher Überwachung zeigt sich, dass die CO2-Massenkonzentration im Grundwasser in Zhangjiaduo stabil bei etwa 5.712 mg/m3 bleibt, der pH-Wert neutral ist und die elektrische Leitfähigkeit bei 1.343-1.347 µS/cm liegt; die CO2-Massenkonzentration, der pH-Wert und die elektrische Leitfähigkeit des Bodens sind relativ stabil; die CO2-Massenkonzentration in der Atmosphäre in drei Schichten weist zyklische Veränderungen auf und stimmt mit der Bodentendenz überein, mit einem durchschnittlichen Wert von 730-780 mg/m3, der nahe an der konventionellen CO2-Massenkonzentration in niedrigbreiten Gebieten liegt. Die umfassenden Überwachungsergebnisse zeigen, dass es derzeit keine CO2-Leckagen im Zhangjiaduo-Ölfeld gibt. Die erfolgreiche Anwendung dieses Überwachungssystems liefert nicht nur wissenschaftliche Grundlagen für die kontinuierliche Erschließung des Zhangjiaduo-Ölfeldes, sondern bietet auch Erfahrungen und Referenzen für ähnliche Projekte in der Umweltüberwachung und fördert die Sicherheit und nachhaltige Entwicklung der CO2-EOR-Technologie.
关键词
CO2-EOR-Speicherung; Zhangjiaduo-Ölfeld; CO2-Leckage; Dreidimensionales Überwachungssystem; Prognose und Frühwarnung