简介:人们建议,二氧化碳捕获与储存(CCS)足一种能够显著减少由于持续化石燃料使用所产生的温室气体排放的手段。对于地质储存晒言,从人规模点源(例如发电厂或其他工业)捕获二氧化碳,再把捕获的二氧化碳输送到注入场地,并注入到深部岩层储存。这将面临者新的用水挑战,例如在能源开发利用中的用水量以及水利用的“捕获代价”。在特定深度,咸水在地层中运移,而二氧化碳注入可导致储层压力增大,且二氧化碳泄漏对储层具有潜在影响。在潜在影响的范围内,从捕获增大需水量到泄漏或咸水运移造成地下水污染。了解这些潜在影响及其发生条件,以狄得适当监测与控制措施的设计与执行方案,这对于确保环境安全和统计口的而言足十分重要的。二氧化碳捕获与储存也可带来潜在利益,例如水处理与同时开采既可以抵消储层增大的压力,也可以供水。
简介:本文介绍了一种用于评估咸水层中超临界二氧化碳(CO2)注入引起的压力积累,以及在岩层开始破裂时极限压力的简易方法。利用Mathias等学者提出的近似解法计算压力积累。该方法主要用于评估可压缩多孔介质中的两相Forchheimer流(超临界二氧化碳和咸水),也可用于评估岩层和这两种液相的可压缩性。假定注入压力受岩层破裂所需压力的限制;假定在孔隙压力超过最小主应力时岩层发生破裂,这些将依次与岩层的泊松比有关。本文也提供了用于评估咸水和二氧化碳粘滞性、密度和可压缩性的详细指南。在平原二氧化碳减排(PCOR)合作计划文本数据中提供了这些计算实例。这种方法将有效用于筛选分析潜在的二氧化碳注入场地,以鉴别是否值得开展进一步调查。
简介:美国AppliedGeomechanics公司,研制成功了一种可评价水力裂缝尺寸,油层和井眼状况的水力阻力试井工艺。与常规的压力不稳定试井工艺相比,它具有施工速度快,成本低和安全系数大等优点。该工艺不需要昂贵的和不安全的井下工具,可获得现有工艺不能获得的资料,而且操作简单,可节省人力和降低设备成本。所需测量,只用一个井口压力传感器即可完成。水力阻力试井工艺是一种利用井眼共振来探测井下和地层状态的方法。井眼共振可用几何形状和横截而特征来描述。裂缝可强烈地影响井眼的共振形态,并产生频率和振幅特异的调制波。裂缝越大其影响就越大,裂缝的这一影响,可用一个称作"水力阻力"的参数来描述。操作过程为,关闭井口以引起
简介:犹他州地质调查局对犹他州西南部Escalante山谷内的5个地裂缝进行了勘查。2005年1月8—12日,在Escalante山谷突降一场强冬季暴风雪(可引起洪水)后,Escalant山谷内出现了地裂缝。洪水的渗透和层状冲刷(或片冲作用)扩大了地裂缝的范围。这些地裂缝长约100米(330英尺)至400米(1300公尺),而且在BerylJunction地区中部形成了一个不连续的长9千米的裂缝带(一般向北部延伸)。在某些位置,洪水侵蚀了裂缝并形成宽3米、深2米的冲沟。据当地居民描述,在洪水泛滥期间,洪水源源不断地流入地裂缝(持续时间1天或几天),并在地裂缝上部形成旋涡。布格重力数据显示,Escalante山谷是一个沉积物充填的盆地(以下简称充填盆地),其最深位置正好位于BerylJunetion东部。Escalante山谷也是一个农业耕作区,自20世纪20年代起开始从充填盆地含水层抽取地下水。监测结果表明,自从20世纪40年代以来,Escalante山谷的地下水位开始稳定下降。近年来,由于干旱,Escalante山谷地下水位的下降速率不断增加。BerylJunction南部地区地下水位的下降速率最大。调查结果显示,地裂缝的物理特性类似于在其他西部地区(由地下水开采和水位下降引起)形成的裂缝。这些地裂缝长与宽的比值(长宽比)较大,且大多数地裂缝是线性结构,可以在多种地层中出现并能够延伸相当大的距离。基于流入地裂缝的洪水总量,地裂缝的深度能够延伸至更大范围(甚至达到地下水位)。沉积层(含粘土)范围内的能够产生不同裂纹特征的地裂缝(例如干缩裂缝、水压实或地表断层)的其他可能的成因是震级较大的地震(大于6.5级)。此外,对Escalante山谷地面进行的高分辨率GPS勘查结果显示,在1941年-1972年期间,BerylJunction中部地区的地面局部下沉4英尺(1.2米),在�
简介:在高海拔喜马拉雅山地带,滑坡是非常普遍的。喜马拉雅山地带的主要公路,由于受滑坡灾害的严重影响而频繁堵塞,且长期被迫中断。需要对这些滑坡采取长期防治措施以保持公路畅通。位于甘托克(印度锡金邦首都)北部71.2km处的LantaKhota滑坡,是锡金北部公路上最古老的滑坡之一,自1975年起该滑坡开始活动。滑坡两侧的岩石类型是不同的(东部为透镜状片麻岩,西部为长石英质片岩),我们认为,主中央冲断层(MCT)穿过滑坡带。由于滑坡总是在强降雨过后变得异常活跃,因此,查明滑坡面之下含水介质结构,了解滑坡活动的诱发因素湿得非常重要。这仅能通过地球物理调查完成。然而,必须选择适宜这种地形勘查的地球物理技术。为了查明地下地层结构,在LantaKhola滑坡区域开展了甚低频(VLF)电磁法测量。虽然全球仅有少数可利用的VLF发射台,但可以从一些VLF发射台获取VLF信号,即便是在高海拔的山区。垂直地质岩层走向布置了5个VLF测量剖面,并根据VLF测量结果圈定出低阻区。这种低阻区与根据梯度电阻率测深剖面圈定的低电阻带有关。这些异常证实,在LantaKhola滑坡区域范围内,即使在与片麻岩-片岩地质接触面平行的地下滑动面中也存在水饱和带(潮湿带)。这表明,传导特征与弱水饱和的岩屑层有关,这些岩屑层位于滑坡体沿线并与地质接触面平行。为此,滑坡区两侧的电性结构特征可能与稳定地层有关。为了把滑坡活动次数降至最低,必需排放潮湿带中的水,这是因为潮湿带中的水可渗入滑坡体。
简介:我们测试了利用数字、彩色航空正射影像以及空间与辐射测量分辨率的单视场全色卫星影像对意大利近来滑坡进行填图的概率,并更新了现有滑坡位移测量数据。2004年9月至2005年6月,在亚平宁山脉中部翁布里亚的90km。区域内降雨导致大量滑坡发生。通过对降雨记录分析发现,滑坡出现与降雨时间比较吻合,即滑坡多发生在潮湿的降水期。滑坡主要发生在农耕区,且形态细微、覆盖较好,因此识别个别滑坡并填图比较困难。尽管应用识别滑坡很困难,不使用立体可视化方法,仅采用航空和卫星影像进行目视解译,共识别457个新滑坡并填图,单个滑坡面积(AL)在3.0×10^1与2.5×104m^2之间,滑坡总面积ALT为6.92×10^5m^2。为了鉴别滑坡,研究者采用空中摄影测量解译准则识别和制作滑坡图。结果表明,利用航空和卫星传感器获取的单视场高分辨率影像,能够绘制很难探测的滑坡地区滑坡图,其空间分辨率和辐射分辨率可以满足需求。不同时相的航空影像(2005年3月)和卫星影像(2005年6月到7月)可提供分阶段滑坡信息,并可统计不同时间段内滑坡分布面积。与该地区先前存在的滑坡数量和大小信息相比,通过航空和卫星影像获取的滑坡信息更加完整。新绘制地图中滑坡数量比先前探测的数量多出145%,滑坡面积多出85%。在改进的滑坡填图中,2004-2005年滑坡多发季节滑坡滑动率φL=27.1mm/yr,比先前对同时期滑动率的评估值高30%。在亚平宁山脉中心地带,该滑坡滑动季节变化率远远高于长期地区侵蚀率。该滑动率的加速增加归因于农业行为导致边坡稳定性下降。