Modelado Experimental del Comportamiento de la Interfaz Caprock/Cemento bajo Condiciones de Almacenamiento de CO: Efecto del Agua y CO Supercrítico a partir de un Estudio de Catodoluminiscencia
Autores: Jobard, Emmanuel; Sterpenich, Jérôme; Pironon, Jacques; Corvisier, Jérôme; Randi, Aurélien
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Modelado Experimental del Comportamiento de la Interfaz Caprock/Cemento bajo Condiciones de Almacenamiento de CO: Efecto del Agua y CO Supercrítico a partir de un Estudio de Catodoluminiscencia
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Marco
Almacenamiento geológico de CO
Interfaces
Roca de tapa
Cemento
Modelado experimental
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
En el marco del almacenamiento geológico de CO, uno de los puntos críticos que puede llevar a posibles fugas importantes de CO es el comportamiento de las diferentes interfaces entre las rocas y los pozos de inyección. Este artículo discute los resultados de un modelado experimental de la evolución de una interfaz de roca de cobertura/cemento bajo condiciones de alta presión y temperatura. Se realizaron experimentos por lotes con una roca de cobertura (arcosa de Callovo-Oxfordiana de la Cuenca de París) en contacto con un cemento (Portland clase G) en presencia de CO supercrítico bajo condiciones secas o húmedas. La evolución mineralógica y mecánica de la roca de cobertura, el cemento Portland y su interfaz sometida al ataque del ácido carbónico, ya sea supercrítico o disuelto en agua salina bajo condiciones geológicas de presión y temperatura. Este modelo debería ayudar a comprender mejor el comportamiento de las interfaces en la zona proximal en el sitio de inyección y a prevenir riesgos de fuga de esta parte crítica de los pozos de inyección. Después de un mes de envejecimiento a 80 grados C bajo 100 bar de presión de CO, se investigan la roca de cobertura, el cemento y la interfaz entre la roca de cobertura y el cemento con Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) y catodoluminiscencia (CL). Los principales resultados revelan (i) la influencia de las condiciones de alteración: con CO seco, la carbonatación del cemento es más extensa que bajo condiciones húmedas; (ii) fases sucesivas de precipitación de carbonato (calcita y aragonito) responsables de la pérdida de cohesión mecánica de las interfaces; (iii) la evolución mineralógica y química del cemento que sufre fases sucesivas de carbonatación y lixiviación; (iv) la reactividad limitada de la roca de cobertura arcillosa a pesar del ataque ácido de CO; y (v) la influencia del agua en los mecanismos de transporte de especies disueltas y, por lo tanto, en la ubicación de las precipitaciones minerales.
Descripción
En el marco del almacenamiento geológico de CO, uno de los puntos críticos que puede llevar a posibles fugas importantes de CO es el comportamiento de las diferentes interfaces entre las rocas y los pozos de inyección. Este artículo discute los resultados de un modelado experimental de la evolución de una interfaz de roca de cobertura/cemento bajo condiciones de alta presión y temperatura. Se realizaron experimentos por lotes con una roca de cobertura (arcosa de Callovo-Oxfordiana de la Cuenca de París) en contacto con un cemento (Portland clase G) en presencia de CO supercrítico bajo condiciones secas o húmedas. La evolución mineralógica y mecánica de la roca de cobertura, el cemento Portland y su interfaz sometida al ataque del ácido carbónico, ya sea supercrítico o disuelto en agua salina bajo condiciones geológicas de presión y temperatura. Este modelo debería ayudar a comprender mejor el comportamiento de las interfaces en la zona proximal en el sitio de inyección y a prevenir riesgos de fuga de esta parte crítica de los pozos de inyección. Después de un mes de envejecimiento a 80 grados C bajo 100 bar de presión de CO, se investigan la roca de cobertura, el cemento y la interfaz entre la roca de cobertura y el cemento con Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) y catodoluminiscencia (CL). Los principales resultados revelan (i) la influencia de las condiciones de alteración: con CO seco, la carbonatación del cemento es más extensa que bajo condiciones húmedas; (ii) fases sucesivas de precipitación de carbonato (calcita y aragonito) responsables de la pérdida de cohesión mecánica de las interfaces; (iii) la evolución mineralógica y química del cemento que sufre fases sucesivas de carbonatación y lixiviación; (iv) la reactividad limitada de la roca de cobertura arcillosa a pesar del ataque ácido de CO; y (v) la influencia del agua en los mecanismos de transporte de especies disueltas y, por lo tanto, en la ubicación de las precipitaciones minerales.