Accelerating CO<sub>2</sub> Dissolution in Saline Aquifers for Geological Storage — Mechanistic and Sensitivity Studies
Notice bibliographique
Résumé
One of the important challenges in geological storage of CO 2 is predicting, monitoring, and managing the risk of leakage from natural and artificial pathways such as fractures, faults, and abandoned wells. The risk of leakage arises from the buoyancy of free-phase mobile CO 2 (gas or supercritical fluid). When CO 2 dissolves into formation brine, or is trapped as residual phase, buoyancy forces are negligible and the CO 2 may be retained with minimal risk of leakage. Solubility trapping may therefore enable more secure storage in aquifer systems than is possible in dry systems (e.g., depleted gas fields) with comparable geological seals. A crucial question for an aquifer system is, what is the rate of dissolution? In this paper, we address that question by presenting a method for accelerating CO 2 dissolution in saline aquifers by injecting brine on top of the injected CO 2 . We investigate the effects of different aquifer properties and determine the rate of solubility trapping in an idealized aquifer geometry. The acceleration of dissolution by brine injection increases the rate of solubility trapping in saline aquifers and therefore increases the security of storage. We show that, without brine injection, only a small fraction (less than 8%) of the injected CO 2 would be trapped by dissolving in formation brine within 200 years. For the particular cases studied, however, more than 50% of the injected CO 2 dissolves in the aquifer as induced by brine injection. Since the energy cost for brine injection can be small (<20%) compared to the energy required for CO 2 compression for a 5-fold increase in dissolution, such reservoir engineering techniques might be viable and practical for accelerating dissolution of CO 2 . The environmental benefit would be to decrease the risk of CO 2 leakage at reasonably low cost.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».