Evaluating hydrogen displacement in sandstones: a comparative study of pore-network modelling and pore-scale visualisation experiments
Notice bibliographique
Résumé
Underground hydrogen storage in porous formations is a promising solution for large-scale energy storage. Understanding hydrogen flow and trapping at the pore-scale is crucial for assessing storage capacity and recovery efficiency. While pore-scale flow visualisation experiments provide realistic insights, they are resource intensive and technically challenging. Pore-network models offer a computationally efficient tool for simulating multiphase flow in porous media and can serve as a valuable complement to pore-scale experiments. However, their accuracy remains a key uncertainty and must be evaluated for future application. This study evaluates the performance of a quasi-static pore-network model by comparing its predictions against three-dimensional pore-scale hydrogen flow visualisation experiments in a homogeneous Bentheimer sandstone and a layered Clashach sandstone. The model was calibrated to match experimental end-state saturations, and its performance was evaluated through comparisons of spatial saturation profiles and pore occupancy. The novelty of this study lies in the direct comparison of hydrogen displacement between pore-scale experimental observations and pore-network model simulations, providing an assessment of model performance under varying degrees of rock heterogeneity relevant to underground hydrogen storage. The pore-network model shows good agreement with experimental observations for the homogeneous rock, particularly during drainage, and is subsequently used to analyse additional scenarios, including cyclic hydrogen injection and withdrawal, and wettability variations. These simulations provide insights into capillary pressure behaviour and residual saturation trends. In contrast, for the heterogeneous and layered Clashach sandstone, the model fails to capture the trapping and fluid redistribution observed experimentally during imbibition, revealing limitations in modelling fine-scale heterogeneity.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».