Thermo-Poro-Mechanical Analysis of the Effects of Low-Temperature CO2 Injection on Caprock Integrity
Notice bibliographique
Résumé
Abstract For any CO2 sequestration project, a competent caprock acts as the primary and immediate trapping mechanism that prevents the injected fluid to leak out of the reservoir. This paper reviews the results of a thermo-poro-mechanical model developed to study the effects of low-temperature CO2 injection on the caprock integrity for a hypothetical CO2 storage project. A detailed study was conducted to characterize the behaviour of the model and to identify the influence of interactions between fluid flow, heat transfer, and geomechanics in the model. The results show that pressure and temperature distributions in the model are dissimilar and, consequently, their effects on the geomechanical response of the model are significantly different. It was observed that the low temperature of CO2 has a dominant effect on the geomechanical response of the model. In general, a temperature decrease leads to severe reduction in the values of in-situ stresses and, consequently, it increases the potential of fracturing in the aquifer and the caprock. Nevertheless, this potential is smaller in the caprock than in the aquifer as a result of a lower temperature decrease in the caprock. This contrast is accentuated by the pore pressure drop caused by the temperature decrease in the low-permeability caprock with undrained flow behaviour. It is also shown that the behaviour of the model may be approximated by using analytical solutions. The paper also reviews the results of a series of analyses conducted to evaluate the sensitivity of tensile fracturing potential in the caprock to several different modeling parameters. These sensitivity analyses showed that the variation in some parameters such as Poisson’s ratio, heat capacity, thermal conductivity, relative permeability, and permeability of the underburden have modest effects on the value of effective stresses in the caprock, while variations in Young’s modulus and the thermal expansion coefficient can significantly influence these stresses and the potential for tensile fracturing in the caprock. Sensitivity analyses also show that injection of CO2 with a temperature closer to the temperature of the aquifer reduces the potential for tensile fracturing in the caprock and aquifer to a great extent. The potential of fracturing in the caprock is also highly reduced by injecting CO2 at greater depths within the aquifer and farther away from the caprock.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».