شماره مدرك
21110
شماره راهنما
18099
پديد آورنده
المنشد، مؤمل
عنوان
شبيهسازي تزريق CO₂ در آبخوان¬هاي شور براي ذخيرهسازي CO₂
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
مخازن هيدروكربوري
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1405
صفحه شمار
108ص
توصيفگر ها
ذخيرهسازي CO₂ , شبيه سازي عددي , آبخوانهاي با شوري بالا
تاريخ ورود اطلاعات
1405/03/19
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
مهندسي نفت
دانشكده
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات
1405/03/20
كد ايرانداك
23228118
چكيده فارسي
افزايش غلظت دياكسيدكربن (CO₂) در جو بهعنوان يكي از مهمترين چالشهاي زيستمحيطي شناخته ميشود. ذخيرهسازي CO₂ در آبخوانهاي با شوري بالا، بهعنوان يكي از عمليترين و از نظر فني قابلاتكاترين راهكارها براي كاهش انتشار گازهاي گلخانهاي مطرح است. اين آبخوانها كه بهطور گسترده در پوسته زمين توزيع شدهاند، از ظرفيت ذخيرهسازي بسيار بالايي برخوردارند و معمولاً در اعماقي قرار دارند كه براي نگهداري بلندمدت CO₂ تزريقشده مناسب است. به همين علت، براي تضمين ايمني و كارايي پروژههاي ذخيرهسازي كربن، درك دقيق رفتار CO₂ پس از تزريق به اين سازندها و همچنين بررسي نحوه مهاجرت و سازوكارهاي بهدامافتادن آن در محيط متخلخل مخزن، از اهميت ويژهاي برخوردار است. (Zhang & Bachu, 2011, p.121)
مطالعه حاضر به شبيهسازي عددي تزريق CO₂ در يك آبخوان با شوري بالا، با هدف ذخيرهسازي اختصاص دارد. در اين پژوهش، يك مدل شبيهسازي مخزن بهكار گرفته شده است كه رفتار CO₂ را در شرايط واقعي مخزن بررسي ميكند. بهطوري كه توزيع فشار، رفتار فازي چندجزئي و برهمكنش ميان CO₂، آب سازند و سنگ مخزن در آن لحاظ شده است. اين شبيهسازي با هدف ارزيابي كارايي ذخيرهسازي CO₂ و بررسي سازوكارهاي اصلي بهدامافتادن آن شامل به دام افتادن ساختاري، باقيماندهاي، انحلالي و معدني انجام شده است. (Bickle, 2009, p.166) در اين مدل، شرايط واقعي زيرسطحي با استفاده از پارامترهاي مهم مخزن از جمله تخلخل، تراوايي، دما و خواص سيالات وارد شدهاند. همچنين از طريق سناريوهاي مختلف شبيهسازي، اثر نرخ تزريق و ويژگيهاي مخزن بر مهاجرت توده گاز CO₂ (CO₂ plume)، افزايش فشار مخزن و پايداري بلندمدت ذخيرهسازي، مورد بررسي قرار گرفته است. (Pruess & García, 2002, p.283)
انتظار ميرود نتايج حاصل از اين مطالعه، درك عميقتري از مكانيزمهاي حاكم بر تزريق CO₂ در آبخوانهاي با شوري بالا، از جمله جابهجايي سيال، به دا افتادن موئينگي و انحلال در آب سازند، ارائه دهد و به بهبود روشهاي ايمن و كارآمد ذخيرهسازي كربن كمك كند. همچنين يافتههاي اين پژوهش ميتواند در توسعه فناوريهاي جذب و ذخيرهسازي كربن بهعنوان رويكردي مؤثر براي كاهش انتشار CO₂ و مقابله با تغييرات اقليمي نقش مؤثري ايفا كند.
چكيده انگليسي
The rise of carbon dioxide (CO₂) levels in the atmosphere is one of the most critical environmental problems with global climate change. The geological storage of CO₂ in deep saline aquifers is regarded as one of the most viable and technically feasible approaches for mitigating greenhouse gas emissions. Saline aquifers are abundant, have enormous storage potential, and typically lie at depths which would be optimal for long-term storage of injected CO₂. Thus, if you want to ensure the safety and efficiency of carbon storage projects, it is very important to understand what happens when CO₂ is injected into such formations (what happens afterwards with its migration and trapping mechanisms within these formations). (Zhang & Bachu, 2011, p.121). The present study is concerned with the numerical simulation of CO₂ injection into a saline aquifer intended for geological storage. This reservoir simulation model simulates the response of CO₂s in a geological formation at real reservoir conditions, namely considering pressure distribution, phase behavior of multi-component mixture and interaction between CO₂, formation water and reservoir rock. It is a simulation designed to assess their CO₂ storage efficiency and investigate the primary trapping mechanisms such as structural, residual, dissolution and mineral trapping. (Bickle, 2009, p.166). We input realistic subsurface conditions into the model using key reservoir parameters (porosity, permeability, temperature, fluid properties). The study explores the impacts of injection rate and reservoir properties on CO₂ plume migration, pressure buildup, and long-term storage security through simulation scenarios. (Pruess & García, 2002, p.283)
These new results are anticipated to offer deep insight into the mechanisms controlling CO₂ injection (displacement, capillary trapping, and dissolution) in saline aquifers and will help improve effective carbon storage strategies that are safe. Furthermore, the findings may support the development of carbon capture and storage (CCS) technologies as an effective approach to mitigate climate change and reduce atmospheric CO₂ emissions.
استاد راهنما
حميدرضا شاه وردي
استاد داور
محسن محمدي , روح اله هاشمي