利用水力连通储层进行地质储能的优势分析
马建力1
李琦2
陈祥荣3
1.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,浙江杭州 311122;中国科学院武汉岩土力学研究所,岩土力学与工程国家重点实验室,湖北武汉 4300712.中国科学院武汉岩土力学研究所,岩土力学与工程国家重点实验室,湖北武汉 430071;中国科学院大学,北京 1000493.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,浙江杭州 311122
摘要：可再生能源发电的间歇性与低可控性时常导致电力供需不匹配,进而引发弃风现象.电转气(Power-to-gas,PtG)技术可利用多余电能电解水产生的氢气(H2),可与二氧化碳(CO2)人工合成甲烷(CH4),与地质储存技术相结合,有望成为未来有效储能技术选择之一.然而,将CO2与CH4两种流体储存于同一储层中,流体间的混合问题难以避免.若分别储存于不同储层,大量CH4用作垫层气将导致大量能源损失.因此,创新地提出了一种利用水力连通储层进行地质储能的新模式.利用油气藏软件MUFITS建立包含井筒-储层注采系统的三维多相流模型,研究利用水力连通储层进行地质储能的过程及储层中流体运移规律,并通过CO2与CH4生产井的采出量对该储能模式的优势进行量化分析.研究发现,在垫层气注入阶段,注入流体迅速上移,并沿上覆盖层横向运移,CO2饱和度空间分布范围处于可控范围.此外,按照既定的注采速率,CO2目标储层较CH4目标储层的压力响应更为缓和,可借助CO2的易压缩性削弱储层整体压力激增.利用水力连通储层间压力的相互作用,对CO2与CH4均有明显的增产效果.
关键词：电转气(PtG)水力连通地质储能流体运移二氧化碳地质储存碳中和钻井能源油气地质
分类号：P54(构造地质学)
资助基金：中德1+1国际合作创新计划(No.1plus1-2018-01)中国博士后科学基金面上二等资助项目(No.2021M701186)
论文发表日期：2023-11-15
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：15( 4175-4189 )
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