珠江口盆地惠州21-1构造二氧化碳地质封存数值模拟

彭佳龙; 陈广浩; 周蒂; 李鹏春; 吴建耀

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珠江口盆地惠州21-1构造二氧化碳地质封存数值模拟

彭佳龙, 陈广浩, 周蒂, 李鹏春, 吴建耀

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彭佳龙, 陈广浩, 周蒂, 李鹏春, 吴建耀. 珠江口盆地惠州21-1构造二氧化碳地质封存数值模拟[J]. 海洋地质前沿, 2013, 29(9): 59-70.

引用本文:

彭佳龙, 陈广浩, 周蒂, 李鹏春, 吴建耀. 珠江口盆地惠州21-1构造二氧化碳地质封存数值模拟[J]. 海洋地质前沿, 2013, 29(9): 59-70.

PENG Jialong, CHEN Guanghao, ZHOU Di, LI Pengchun, WU Jianyao. NUMERICAL SIMULATION FOR OFFSHORE STORAGE OF CARBON DIOXIDE IN HUIZHOU 21-1 TRAP, PEARL RIVER MOUTH BASIN, CHINA[J]. Marine Geology Frontiers, 2013, 29(9): 59-70.

Citation:

珠江口盆地惠州21-1构造二氧化碳地质封存数值模拟

1 中国科学院南海海洋研究所边缘海地质重点实验室, 广州 510301;
2 中国科学院大学, 北京 100049;
3 中海石油(中国)有限公司深圳分公司研究院, 广州 510000

基金项目:

国家自然科学基金(41372256)

中国地质调查局地质调查工作项目(1212011220061)

详细信息

作者简介:
彭佳龙(1988-),男,在读硕士,主要从事二氧化碳地质封存研究工作.E-mail:in-dragon@163.com

通讯作者:
李鹏春(1978-),男,副研究员,主要从事盆地分析及二氧化碳地质封存研究工作.E-mail:Lypengchun@scsio.ac.cn

中图分类号: TE122

NUMERICAL SIMULATION FOR OFFSHORE STORAGE OF CARBON DIOXIDE IN HUIZHOU 21-1 TRAP, PEARL RIVER MOUTH BASIN, CHINA

1 Key Laboratory of Marginal Sea Geology, South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301, China;
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;
3 Institute of CNOOC Ltd. Shenzhen, Guangzhou 510240, China

摘要: 二氧化碳(CO₂)地质封存是减少温室气体向大气排放的有效措施之一,而CO₂海上地质封存是其中的一个重要领域。以距离广东沿海约179 km的珠江口盆地惠州凹陷惠州21-1构造为例,建立三维地质模型,利用TOUGH2程序模块开展了CO₂注入咸水层地质封存模拟研究;分析了CO₂注入咸水层后的运移分布和溶解扩散情况以及地层压力变化特征;并且通过设置8个对比方案,进行了渗透率纵横比、盐度、渗透率、孔隙度等4个参数的敏感性分析。结果表明,所建的惠州21-1构造三维地质模型能够较好地描述CO₂在注入层中的运移过程和分布状况;珠江组下部的局部盖层由于泥岩厚度较小且渗透率相对较高,存在局部封盖效果不佳现象;渗透率纵横比、储层孔隙度、渗透率等取值变化对封存效果影响较大,而地层水盐度在33~39范围变化,对CO₂注入运移分布与溶解没有明显影响。
- 深部咸水层 /
- CO₂海上地质封存 /
- 数值模拟 /
- 惠州21-1构造 /
- 珠江口盆地
Abstract: Storing carbon dioxide (CO₂) underground is one of the effective measures to reduce greenhouse gas in the air, and the offshore geological storage is an important choice for CO₂ storage. Guangdong province is one of the most developed areas in China, which emits a large amount of CO₂. The CO₂ geological storage potential is limited onshore but great in offshore basins to the province. Therefore, the CO₂ offshore geological storage is significant to a low-carbon economy of Guangdong. In this paper, the Huizhou 21-1 structure, located in the Huizhou sag about 179 km from the coast, was selected as a case for offshore CO₂ injection and sequestration simulation. A 3-D model was built up and TOUGH2 Producer was used to do simulation. The migration, distribution, dissolution and formation pressure variation after CO₂ injection were studied. 8 comparison cases were used to analyze the impacts of permeability, porosity, salinity and vertical versus horizontal permeability ratio. Results indicate that the 3D model can provide a good description of the migration process and the distribution status of the CO₂ in the reservoir. One local seal in the Lower Zhujiang Formation presents an ineffective cap, because of its small thickness and relatively high permeability. Changes in permeability, porosity and vertical versus horizontal permeability ratio have significant effects on injection and sequestration in Huizhou 21-1 structure, but the salinity change, which varies in a range of 33~39, does not affect the process significantly.
- deep aquifer /
- offshore CO₂ geological storage /
- numerical simulation /
- HZ21-1 trap /
- Pearl River Mouth Basin

[1]	彭光荣, 石创, 龙祖烈, 吴静, 熊万林, 朱定伟, 马宁. 珠江口盆地恩平21洼文昌组泥岩元素地球化学特征及其与有机质富集的关系 . 海洋地质前沿, 2023, 39(6): 65-74. doi: 10.16028/j.1009-2722.2022.233
[2]	郑仰帝, 彭光荣, 朱俊章, 肖张波, 龙祖烈, 杨兴业, 张小龙. 珠江口盆地陆丰15披覆构造带油藏地化特征及油源对比 . 海洋地质前沿, 2023, 39(): 1-11. doi: 10.16028/j.1009-2722.2022.271
[3]	李博, 邓超, 周亮, 纪凯, 舒誉, 吴宇翔. 珠江口盆地恩平凹陷与惠州凹陷断裂特征差异及构造演化 . 海洋地质前沿, 2023, 39(7): 1-13. doi: 10.16028/j.1009-2722.2022.262
[4]	李智, 张志业, 何登发, 聂国权, 何敏. 珠江口盆地开平凹陷构造单元划分与平面复原 . 海洋地质前沿, 2023, 39(7): 1-10. doi: 10.16028/j.1009-2722.2022.041
[5]	吴婷婷, 张丽丽, 吴哲, 李洪博, 雷胜兰, 于飒, 劳妙姬. 珠江口盆地前新生代先存断裂特征及动力背景 . 海洋地质前沿, 2022, 38(6): 54-62. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.162
[6]	何金海, 吴静, 白海军, 许新明, 李振升. 珠江口盆地恩平凹陷油气沿断层走向运移模式 . 海洋地质前沿, 2022, 38(8): 55-66. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.138
[7]	崔恩苹, 张永强, 祝琳, 马晓歌. 千里岩岛西部人工鱼礁建设对周边海域水动力影响的数值模拟 . 海洋地质前沿, 2021, 37(2): 10-20. doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.040
[8]	石晓光. 珠江口盆地恩平凹陷新生代断裂特征与盆地成因 . 海洋地质前沿, 2021, 37(12): 1-9. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.167
[9]	万庭辉, 王静丽, 沙志彬, 贺会策, 李占钊, 于彦江, 梁前勇, 黄宁. 天然气水合物数值模拟中基于mVIEW的多分支井建模 . 海洋地质前沿, 2021, 37(11): 60-69. doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.166
[10]	史玉玲, 刘杰, 温华华, 龙祖烈, 牛胜利. 珠江口盆地惠州26-6烃源岩热压模拟实验及生气潜力 . 海洋地质前沿, 2021, 37(11): 53-59. doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.224
[11]	万庭辉, 李占钊, AVISJohn, 王静丽, 陆程, 马超, 李柯良. 天然气水合物开采数值模拟中基于mVIEW的水平井井眼轨迹建模 . 海洋地质前沿, 2020, 36(8): 74-80. doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.190
[12]	李瑞彪, 陈兆明, 石宁, 柳保军, 刘浩, 徐徽. 高分辨率FMI成像测井在珠江口盆地番禺B洼勘探中的应用及其指示意义 . 海洋地质前沿, 2020, 36(5): 64-72. doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.148
[13]	熊万林, 朱俊章, 施洋, 杨兴业, 郑仰帝, 翟普强. 珠江口盆地珠一坳陷原油密度分布及其成因 . 海洋地质前沿, 2019, 35(1): 43-52. doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.01005
[14]	崔敏, 王鹏, 祁鹏. 西湖凹陷中北段花港期构造数值模拟及物源意义 . 海洋地质前沿, 2019, 35(8): 27-33. doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.08004
[15]	赵斌, 张衡, 高红芳, 李丽青. 叠前深度偏移技术在珠江口盆地的应用及其地质意义 . 海洋地质前沿, 2018, 34(7): 65-70. doi: 10.16028/j.1009-2722.2018.07008
[16]	刘雪雁, 李鹏春, 周蒂, LUJiemin, 陈广浩. 南海北部珠江口盆地惠州21-1油田CO₂-EOR与碳封存潜力快速评价 . 海洋地质前沿, 2017, 33(3): 56-65. doi: 10.16028/j.1009-2722.2017.03009
[17]	张立升, 闫义, 单业华, 陈文煌. 台湾弧前盆地构造反转的数值模拟 . 海洋地质前沿, 2017, 33(6): 24-33. doi: 10.16028/j.1009-2722.2017.06004
[18]	王柯. 珠江口盆地文昌A凹陷油气差异分布特征 . 海洋地质前沿, 2014, 30(6): 40-46.
[19]	许翠霞, 袁伏全, 赖令彬, 何永垚, 曾剑. 珠江口盆地白云凹陷早中新世深水层序模式 . 海洋地质前沿, 2014, 30(2): 18-26.
[20]	龚晓峰, 何家雄, 罗春, 张景茹, 张伟, 陈胜红. 南海北部珠江口盆地油气运聚成藏机制与特征 . 海洋地质前沿, 2012, 28(6): 20-26.

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珠江口盆地惠州21-1构造二氧化碳地质封存数值模拟

1 中国科学院南海海洋研究所边缘海地质重点实验室, 广州 510301;

2 中国科学院大学, 北京 100049;

3 中海石油(中国)有限公司深圳分公司研究院, 广州 510000

基金项目:

国家自然科学基金(41372256)

中国地质调查局地质调查工作项目(1212011220061)

作者简介:
彭佳龙(1988-),男,在读硕士,主要从事二氧化碳地质封存研究工作.E-mail:in-dragon@163.com

通讯作者: 李鹏春(1978-),男,副研究员,主要从事盆地分析及二氧化碳地质封存研究工作.E-mail:Lypengchun@scsio.ac.cn

收稿日期: 2013-04-15

中图分类号: TE122

关键词:

摘要: 二氧化碳(CO₂)地质封存是减少温室气体向大气排放的有效措施之一,而CO₂海上地质封存是其中的一个重要领域。以距离广东沿海约179 km的珠江口盆地惠州凹陷惠州21-1构造为例,建立三维地质模型,利用TOUGH2程序模块开展了CO₂注入咸水层地质封存模拟研究;分析了CO₂注入咸水层后的运移分布和溶解扩散情况以及地层压力变化特征;并且通过设置8个对比方案,进行了渗透率纵横比、盐度、渗透率、孔隙度等4个参数的敏感性分析。结果表明,所建的惠州21-1构造三维地质模型能够较好地描述CO₂在注入层中的运移过程和分布状况;珠江组下部的局部盖层由于泥岩厚度较小且渗透率相对较高,存在局部封盖效果不佳现象;渗透率纵横比、储层孔隙度、渗透率等取值变化对封存效果影响较大,而地层水盐度在33~39范围变化,对CO₂注入运移分布与溶解没有明显影响。

English Abstract

NUMERICAL SIMULATION FOR OFFSHORE STORAGE OF CARBON DIOXIDE IN HUIZHOU 21-1 TRAP, PEARL RIVER MOUTH BASIN, CHINA

1 Key Laboratory of Marginal Sea Geology, South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301, China;

2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;

3 Institute of CNOOC Ltd. Shenzhen, Guangzhou 510240, China

Received Date: 2013-04-15

Keywords:

Abstract: Storing carbon dioxide (CO₂) underground is one of the effective measures to reduce greenhouse gas in the air, and the offshore geological storage is an important choice for CO₂ storage. Guangdong province is one of the most developed areas in China, which emits a large amount of CO₂. The CO₂ geological storage potential is limited onshore but great in offshore basins to the province. Therefore, the CO₂ offshore geological storage is significant to a low-carbon economy of Guangdong. In this paper, the Huizhou 21-1 structure, located in the Huizhou sag about 179 km from the coast, was selected as a case for offshore CO₂ injection and sequestration simulation. A 3-D model was built up and TOUGH2 Producer was used to do simulation. The migration, distribution, dissolution and formation pressure variation after CO₂ injection were studied. 8 comparison cases were used to analyze the impacts of permeability, porosity, salinity and vertical versus horizontal permeability ratio. Results indicate that the 3D model can provide a good description of the migration process and the distribution status of the CO₂ in the reservoir. One local seal in the Lower Zhujiang Formation presents an ineffective cap, because of its small thickness and relatively high permeability. Changes in permeability, porosity and vertical versus horizontal permeability ratio have significant effects on injection and sequestration in Huizhou 21-1 structure, but the salinity change, which varies in a range of 33~39, does not affect the process significantly.

彭佳龙, 陈广浩, 周蒂, 李鹏春, 吴建耀. 珠江口盆地惠州21-1构造二氧化碳地质封存数值模拟[J]. 海洋地质前沿, 2013, 29(9): 59-70.

引用本文:

彭佳龙, 陈广浩, 周蒂, 李鹏春, 吴建耀. 珠江口盆地惠州21-1构造二氧化碳地质封存数值模拟[J]. 海洋地质前沿, 2013, 29(9): 59-70.

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2 中国科学院大学, 北京 100049;

3 中海石油(中国)有限公司深圳分公司研究院, 广州 510000

作者简介:
彭佳龙(1988-),男,在读硕士,主要从事二氧化碳地质封存研究工作.E-mail:in-dragon@163.com

通讯作者: 李鹏春(1978-),男,副研究员,主要从事盆地分析及二氧化碳地质封存研究工作.E-mail:Lypengchun@scsio.ac.cn

English Abstract

NUMERICAL SIMULATION FOR OFFSHORE STORAGE OF CARBON DIOXIDE IN HUIZHOU 21-1 TRAP, PEARL RIVER MOUTH BASIN, CHINA

1 Key Laboratory of Marginal Sea Geology, South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301, China;

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1 中国科学院南海海洋研究所边缘海地质重点实验室, 广州 510301; 2 中国科学院大学, 北京 100049; 3 中海石油(中国)有限公司深圳分公司研究院, 广州 510000

作者简介: 彭佳龙(1988-),男,在读硕士,主要从事二氧化碳地质封存研究工作.E-mail:in-dragon@163.com

通讯作者: 李鹏春(1978-),男,副研究员,主要从事盆地分析及二氧化碳地质封存研究工作.E-mail:Lypengchun@scsio.ac.cn

English Abstract

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1 Key Laboratory of Marginal Sea Geology, South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301, China; 2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3 Institute of CNOOC Ltd. Shenzhen, Guangzhou 510240, China

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李鹏春(1978-),男,副研究员,主要从事盆地分析及二氧化碳地质封存研究工作.E-mail:Lypengchun@scsio.ac.cn

1 中国科学院南海海洋研究所边缘海地质重点实验室, 广州 510301;

2 中国科学院大学, 北京 100049;

3 中海石油(中国)有限公司深圳分公司研究院, 广州 510000

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彭佳龙(1988-),男,在读硕士,主要从事二氧化碳地质封存研究工作.E-mail:in-dragon@163.com

1 Key Laboratory of Marginal Sea Geology, South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301, China;

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