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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

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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


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.

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