Minireview and Perspectives of Gas–Rock Interactions in Shale Reservoirs for Symbiotic Storage of H <sub> <b>2</b> </sub> and CO <sub> <b>2</b> </sub>
Notice bibliographique
Résumé
Shale formations are increasingly considered for the symbiotic storage of CO 2 and H 2, where permanent carbon sequestration is combined with flexible energy storage. This review focuses on gas–rock interactions in shale and examines how geochemical reactions, pore structure evolution, and mechanical property changes influence containment and storage performance in a symbiotic gas-storage scenario. A synthesis of recent laboratory and modeling studies shows that CO 2 strongly interacts with carbonate, feldspar, and clay minerals, leading to dissolution, secondary mineral precipitation, and swelling. Adsorption capacity under reservoir pressure conditions was observed to typically range from 0.5 to 3.5 mmol g –1 and porosity may increase from 1.4% to 3.5% after prolonged exposure to CO 2 . Moreover, it also leads to reductions in strength and stiffness from 30 to 45%. On the other hand, hydrogen exhibits comparatively lower adsorption capacity, generally ranging less than 0.05 mmol g –1 . It interacts weakly with shale through chemical pathways and yet affects rock integrity by promoting microcracking, softening, and transport through pore networks, especially in organic-rich zones. When both gases are injected, their effects are interdependent: CO 2 modifies mineralogy and sorption sites, which alters H 2 diffusion and migration pathways. Comparative analysis further indicates that CO 2 -related changes dominate over long time scales, while H 2 introduces additional challenges under cyclic injection withdrawal, raising questions about fatigue and seal reliability. Despite significant progress, critical knowledge gaps remain, such as long-duration CO 2 –H 2 exposure tests under reservoir pressure–temperature conditions, the role of microbial activity, and the upscaling of laboratory results to field operations. Future research should focus on integrated experimental and modeling approaches that capture these coupled processes and provide a basis for evaluating shale formations as a safe dual-purpose storage medium.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,014 | 0,004 |
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 ».