Reactive Transportmodelling and Long Term Behaviour of CO2Sequestration in Saline Aquifers

V. Lagneau, A. Pipart, H. Catalette
<span title="">2005</span> <i title="EDP Sciences"> <a target="_blank" rel="noopener" href="https://fatcat.wiki/container/43w4njdiybhs5kr3okskkifg4i" style="color: black;">Oil &amp; Gas Science and Technology</a> </i> &nbsp;
Modélisation couplée chimie-transport du comportement à long terme de la séquestration géologique de CO 2 dans des aquifères salins profonds -La séquestration géologique de CO 2 dans des aquifères salins profonds peut présenter de nombreux atouts dans la lutte contre les émissions de gaz à effet de serre. Afin d'assurer un bon confinement du gaz injecté, une bonne compréhension de l'évolution de tels systèmes sous l'influence d'une injection massive de CO 2 est déterminante. À ce titre, les
more &raquo; ... lisations couplées géochimie-transport peuvent apporter des renseignements utiles, en simulant les réactions chimiques susceptibles de se produire dans le milieu, couplées au transport des réactifs, et ce, à long terme et à grande échelle. Cette étude avait pour but d'explorer les apports possibles de la modélisation couplée géochimietransport dans le cadre de la séquestration du CO 2 . Deux aquifères salins profonds ont été choisis afin de tester les performances et les limitations des codes : l'aquifère carbonaté du Dogger (Bassin parisien) et l'aquifère gréseux du Bunter (mer du Nord). Ces deux aquifères aux comportements différents ont été choisis afin d'illustrer les principaux phénomènes attendus : dissolution du CO 2 dans l'aquifère carbonaté, précipitation de carbonates dans l'aquifère gréseux. Les simulations effectuées montrent les performances des codes couplés, en particulier la possibilité de représenter finement le terme source (ou puits) de la dissolution de la bulle de CO 2 (ou de la précipitation de minéraux carbonatés) couplé au transport du CO 2 dissous. Le calcul des flux de CO 2 en divers points du système donne en outre des informations sur le potentiel de fixation du CO 2 . Cependant, des limitations ont été identifiées : manque de données sur les structures modélisées et sur la réactivité du CO 2 dans les conditions envisagées. Enfin, des développements dans les codes sont également souhaitables afin de représenter plus finement le transport, la dissolution et la réactivité du CO 2 supercritique : couplage chimie-transport en milieu biphasique, couplage avec les échanges de matière entre phase. Abstract -Reactive Transport Modelling and Long Term Behaviour of CO 2 Sequestration in Saline Aquifers -Geological sequestration of CO 2 in deep saline aquifers may offer numerous opportunities for the mitigation of greenhouse gas emissions. In order to ensure good containment, a correct understanding of the evolution of such systems after a massive injection of CO 2 is compulsory. For this purpose, coupled reactive transport modelling can provide useful information, by simulating chemical reactions likely to occur in the system coupled to reactive transport, at large time and space scales. This study aimed at investigating the possible benefits of reactive transport modelling in the context of CO 2 sequestration. Two deep saline aquifers have been chosen to test the performance and limitations of the codes: the carbonated aquifer of the Dogger (Paris Basin) and the sandstone aquifer of the Bunter (North Sea). The aquifers, with contrasting behaviours, have been chosen to illustrate the main expected phenomena: CO 2 dissolution in the carbonated aquifer, carbonate mineral precipitation in the sandstone aquifer. The simulations highlight the performance of the reactive transport codes, particularly the possibility to represent in detail a source (or sink) term with the dissolution of the CO 2 bubble (or the precipitation of carbonated minerals), coupled to the transport of the dissolved CO 2 . Furthermore, flux assessment at various points of the system illustrates the storage capacity of the systems. However, several shortages have been identified: a lack of data on the aquifers and on the reactivity of CO 2 under sequestration conditions. Finally, developments are advisable to better estimate the transport, dissolution and reactivity of the supercritical CO 2 : This involves a two-phase coupled reactive transport code, and a coupling with the exchange between phases.
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