Measurement of CO2 Solubility and Swelling Factor in Water/Brine for CO2 Sequestration
Notice bibliographique
Résumé
Abstract CO2 dissolution in water/brine at various operating conditions is of essential interest for various environmental and geochemical applications such as CO2 sequestration in brine-bearing aquifers. Solubility/swelling in CO2-brine systems can be determined by experimental data or the available correlations and modelling packages. However, the available models and correlations can only be used in limited situations, and therefore, may not be applicable for a wide range of operating conditions, particularly for different salinities. In addition, the available solubility and swelling experimental data in the literature are limited as these experiments are very time consuming due to the slow nature of the diffusion process. Therefore, reliable experimental data is needed especially in the range of operating conditions suitable for CO2 storage scenarios. In this work, a high-pressure high-temperature (HPHT) visual cell with a novel stirring mechanism was designed to accelerate the diffusion process at elevated pressures and temperatures. A series of swelling/solubility tests are carried out for a CO2–brine/water system at various equilibrium pressures ranging from ~ 3000 to ~ 12000 kPa and temperatures ranging from 35 to 55 °C and with different salinities. The process of CO2 dissolution results in a pressure decline and volume expansion (swelling) of the liquid phase over time. Swelling is measured by tracking the gas-liquid interface using a microscope camera and solubility is measured by monitoring the pressure and performing PVT analysis. In the absence of stirring, the CO2 dissolution takes a long time, however, the use of stirring expedites the dissolution process. Thermodynamically, we have an instantaneous equilibrium at the gas–liquid interface and the equilibrium concentration at the gas–liquid interface is the maximum concentration of dissolved gas (i.e., solubility) in the liquid. The diffusion which controls how quickly the gas dissolves in the liquid slows downs the overall process. The high-pressure stirring mechanism creates convection in the liquid and accelerates CO2 dissolution. The results also revealed that increasing the pressure, decreasing the temperature, and decreasing the brine salinity increases the swelling and solubility of CO2.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».