Maximising CO2 sequestration efficiency in deep saline aquifers through in-situ generation of CO2-in-brine foam incorporating novel CO2-soluble non-ionic surfactants
Notice bibliographique
Résumé
The geological sequestration of carbon dioxide (CO 2 ) within deep saline aquifers remains a critical pathway for achieving long-term climate stabilisation and net-zero targets. This study presents a novel strategy to augment both the efficiency and security of CO 2 storage through the in-situ formation of CO 2 -in-brine foams facilitated by non-ionic CO 2 -soluble propoxylated-ethoxylated alcohols surfactants, specifically 2EH-PO 5 -EO 9 and 2EH-PO 5 -EO 15 . A comprehensive suite of laboratory investigations was conducted under representative reservoir conditions (70 °C and 3200 psi), including cloud point pressure analysis, foam stability monitoring, interfacial tension (IFT) reduction, wettability alteration studies, CO 2 solubility measurements, and core flooding experiments. The results reveal that both surfactants exhibit strong solubility in supercritical CO 2 and brine, enabling stable foam generation without degradation. Among them, 2EH-PO 5 -EO 15 demonstrated superior performance, achieving a marked reduction in CO 2 –brine IFT, from 32 to 6.7 dyne/cm, and enhancing CO 2 solubility in brine by over 100 % (from 1.25 to 2.51 mol%) compared to pure CO 2 scenario; thus strengthening solubility trapping. In parallel, wettability characterisation showed a transformation of the sandstone substrate from strongly water-wet (θ ≈ 18°) to an intermediate gas-wet condition (θ ≈ 71°), significantly amplifying the potential for residual trapping. Core flooding assessments corroborated these synergistic effects, demonstrating reduced CO 2 mobility and improved sweep efficiency through foam stabilisation and rock–fluid interfacial modification. Altogether, this work underscores the efficacy of CO 2 -soluble non-ionic surfactants in enhancing storage security and injectivity, offering a technically and economically attractive approach to large-scale CO 2 sequestration in saline aquifers. Also, the current results establish a strong foundation for advancing toward field-scale implementation and represent a significant step forward in creating sustainable solutions for carbon management. • Improving CO 2 sequestration in the saline aquifers via generation of in-situ foam. • The application of novel non-ionic CO 2 -soluble propoxylated-ethoxylated alcohols surfactants. • CO 2 -soluble surfactants exhibit strong solubility in supercritical CO 2 and brine, enabling stable foam generation without degradation. • The strengthening CO 2 solubility trapping ocuured due to enhancing CO 2 solubility in brine and IFT reduction. • The wettability alteration to an intermediate gas-wet amplifying the potential for residual trapping.
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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 | 0,000 |
| 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 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 ».