[发明专利]一种评估地质封存CO2

说明书

本发明属于地球化学技术领域，提供了一种评估地质封存CO₂矿化演化规律及封存量的方法，多角度探究真实岩芯矿化程度的时空演化规律，定量计算CO₂矿化封存速率以及封存量，并建立CO₂矿化封存潜力评估模型，为开展CO₂地质封存提供矿化封存潜力评估的技术支持。本发明所述的分析方法清晰易实现，可同步开展多个水岩反应实验，能形成批次分析，便于行业实施。

技术领域

本发明属于地球化学技术领域，涉及CO₂矿化封存的评估技术，具体涉及一种地层岩芯定量评估CO₂矿化演化规律及封存量的方法

背景技术

第一次工业革命以来，化石能源的广泛使用释放了大量以CO₂为代表的温室气体，引起全球气候危机。CO₂地质封存是一种高效、清洁的碳处理技术，其中尤以CO₂矿化封存最有效、最安全，可以近乎永久地封存CO₂，得到了全球学术界与各国政府的广泛关注。冰岛的玄武岩封存项目Carbfix，于2012年开始注入CO₂，是全球首个以矿化封存机制为主的CO₂封存项目。相关研究(Science,2016,352,1312-1314)证实了CO₂矿化封存的有效性，具有矿化封存开始时间早、封存量大以及封存风险较小等优势。

然而，相比于其它封存机制，CO₂矿化封存缺乏深入研究。由于实验上缺乏相应CO₂矿化演化规律的探究方法，同时矿化反应时间尺度长，因而以往研究大多基于实际地层简化模型，开展CO₂反应输运数值模拟，但数值模型受限于参数不确定性，且大部分地层尺度地球化学模型无法得到有效验证，因而其结果可信度不高。针对CO₂矿化封存潜力评估，现有的体积法是根据典型的化学反应方程式推测，未考虑真实发生的反应过程与反应进行程度，其CO₂封存量估计的准确性有待商榷。总之，考虑到真实反应性地层结构、岩相组成的复杂性，以及CO₂矿化过程的非稳态特征，难以探究实时的矿化反应过程以及准确评估CO₂矿化封存量。

本发明针对目前难以探究矿化程度的时空演化规律以及CO₂矿化封存量评估准确性不高，提出了一种评估地质封存CO₂矿化演化规律及封存量的方法，可有效评估目标地层长期CO₂矿化封存。

发明内容

针对目前CO₂矿化封存演化过程难探究，封存量难评估，本发明综合各种测试表征数据，基于热力学状态方程，提供一种评估地质封存CO₂矿化演化规律及封存量的方法，多角度探究真实岩芯矿化程度的时空演化规律，定量计算CO₂矿化封存速率以及封存量，并建立CO₂矿化封存潜力评估模型，为开展CO₂地质封存提供矿化封存潜力评估的技术支持。

本发明的技术方案：

一种评估地质封存CO₂矿化演化规律及封存量的方法，步骤如下：

步骤一，加工地层岩芯与岩相薄片，并预处理

(1.1)选取地层特征岩石样品，加工岩芯，代表相应真实组成、结构的岩层；优选地，岩芯加工具体尺寸一般为直径25mm、长度50mm。

(1.2)在岩芯端部，切出一个岩相薄片，厚度在2-3mm，用于反应前样品的初始表征。

步骤二，岩芯的初始表征

(2.1)对岩芯薄片开展扫描电镜与能谱分析(SEM+EDS)测试，分析岩样矿物的微观形貌、组成元素以及初步确定矿物类型；