EFFECT OF CO2 SEQUESTRATION ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF CARBONATE ROCKS
No Thumbnail Available
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
التخزين الجيولوجي لغاز ثاني أكسيد الكربون في التكوينات الجوفية هي الطريقة الواعدة لخفض انبعاثات الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي. يشوب فهم التأثيرات طويلة المدى لتخزين غاز ثاني أكسيد الكربون في الطبقات الكربونية للمياة الجوفية كثير من الغموض بما في ذلك التأثيرات الجيوكيميائية لغاز ثاني أكسيد الكربون على الطبقات الكربونية بالإضافة الى التأثيرات الميكانيكية والكيميائية المقترنة. غاز ثاني أكسيد الكربون يذوب في الماء مكون بيكربونات والتي بدورها تتفكك إلى حامض الكربونيك. هذا الحامض يذيب معدن الكالسيت في الصخور الكربونية. ونتيجة لذلك، فإن الخصائص الميكانيكية لطبقات المياة الجوفية تتغير من خلال هذا التفاعل. لذا فمن الضروري دراسة تأثير تخزين غاز ثاني أكسيد الكربون على سلامة طبقة معينة للحصول على تخزين آمن وفعال على المدى الطويل لغاز ثاني أكسيد الكربون في طبقات المياة الجوفية المالحة والعميقة. ركزت الأعمال السابقة في مجال تخزين غازثاني أكسيد الكربون على تأثير حقن هذا الغازعلى الخصائص البتروفيزيائية والميكانيكية للصخور ، حيث إن الحقن يحدث في فترة قصيرة، والتي لم تكن كافية لغاز ثاني أكسيد الكربون لكي يتفاعل مع طبقات المياة المالحة، وبالتالي التفاعلات الكيميائية والتي من شأنها أن تؤثر على خصائص الصخور. الهدف الرئيسي من هذا العمل هو دراسة تأثير تخزين غاز ثاني أكسيد الكربون على الخصائص الميكانيكية للصخور الكربونية لطبقات المياة الجوفية التي تعرضت للتمرغ والتنقع مع غاز ثاني أكسيد الكربون. وعلاوة على ذلك، تم دراسة تأثير مدة تخزين غاز ثاني أكسيد الكربون او تأثير مدة التفاعل مع المحلول الملحي (فترة الذوبان) على هذه الخصائص. تم تخزين غازثاني أكسيد الكربون في العينات عند ضغط 2000 رطل لكل بوصة مربعة و 100 درجة مئوية لفترات زمنية مختلفة تتراوح من أسبوعين إلى ثلاثة أشهر. ثم تم تحليل العينات لدراسة الخصائص الميكانيكية باستخدام اختبار الموجات الصوتية او المرنة ، و اختبارالضغوط غير محصورة، و اختبارقوى الشد غير المباشرة. وأظهرت النتائج أن تخزين غاز ثاني أكسيد الكربون لفترات أطول غير الخصائص الميكانيكية للصخور بشكل كبير. العينات التي تم تخزينها بغاز ثاني أكسيد الكربون لفترات أطول أظهرت قدر أكبر من التغيير في الخصائص الميكانيكية مقارنة مع تلك التي تم تخزينها بغاز ثاني أكسيد الكربون لوقت أقصر. التفاعل الجيوكيميائي بين غاز ثاني أكسيد الكربون والمحلول الملحي والصخر يعتمد على الوقت,وبالتالي فإن التغييرات في الخصائص الميكانيكية للصخور تعتمد ايضا على الوقت. الخصائص الميكانيكية لصخور الحجر الجيري للخف تأثرت بشكل كبير مقارنة بالصخور الاخرى. من خلال هذه الدراسة وجد ان صخور الحجر الجيري للإنديانا هي الافضل لتخزين غاز ثاني أكسيد الكربون.