对压力驱动碳封存和储存效率在页岩复杂地质纳米孔结构中的分子洞察力

科学领域:

• 地质化学 地质化学
• 石油工程是石油工程中的一个.
• 计算科学 计算科学

背景情况:

• 非传统气体储备是增强气体回收和碳捕获的关键目标.
• 了解二氧化碳 (CO2) 和甲 (CH4) 的微观相互作用对于优化这些过程至关重要.
• 目前的研究重点是二氧化碳注入,以提高甲回收和二氧化碳封存.

研究的目的:

• 为了研究二氧化碳排放压力对CH4 / CO2竞争性吸附和流量的影响.
• 量化评估页岩中的二氧化碳捕集能力和CH4排放效率.
• 为了确定最佳的二氧化碳排放压力,最大限度地提高储存和回收.

主要方法:

• 使用了分子动力学 (MD) 模拟.
• 开发了一种代表复杂的页岩孔结构的新型MD原模型.
• 在压力梯度下计算的CH4位移效率,二氧化碳储存效率和选择性系数.

主要成果:

• 毛孔中的二氧化碳捕集率降低,并在注射后稳定.
• 当CH4分子达到最低时,CH4的排放就完成了,然后是竞争性吸附.
• 增加CO2排放压力可以提高CH4排放效率.
• 储存二氧化碳的效率最初会增加,达到顶峰,然后随着位移压力的上升而下降.

结论:

• 二氧化碳排放压力是优化二氧化碳储存和CH4排放的关键参数.
• 这些发现为复杂的页岩构成中压力驱动的碳捕集提供了洞察力.
• 这项研究有助于有效应用碳捕获,利用和储存 (CCUS) 技术.