В исследовании была оценена эффективность хранения углекислого газа и рассчитано максимальное расстояние его распространения от скважины. Эти параметры позволяют определить наиболее подходящие для размещения газа геологические объекты и дают возможность оценить безопасность его хранения.
«Нам удалось выделить несколько принципиально различных предельных случаев режима вытеснения. Например, когда газ перемещается из-за силы тяжести или когда его закачивают в резервуар с плохой вертикальной проводимостью жидкости», — рассказала один из авторов опубликованной статьи, сотрудник лаборатории общей гидромеханики НИИ механики МГУ Ирина Сыпченко.
Для предельных случаев вытеснения ученые рассчитали зависимость эффективности хранения от определенных критериев, а также выяснили коэффициенты соответствующих законов подобия. Для промежуточных вариантов течения были составлены карты, которые позволяют быстро оценить эффективность хранения газа.
Графическое резюме исследования. Источник: Sypchenko, Afanasyev / Physics of Fluids, 2024
Построенные карты эффективности и законы масштабирования могут быть полезны при проведении региональных исследований недр земли. С их помощью можно произвести предварительный отбор и оценку целевых резервуаров для размещения углекислого газа в рамках технологии ССS (улавливания и хранения углекислого газа).
Размещение углекислого газа в водонасыщенных пластах является одним из способов снижения пагубного антропогенного влияния на атмосферу, а закачка парниковых газов под землю позволяет решить экологические проблемы и обеспечить плавный энергопереход на предприятиях, использующих ископаемое топливо.
