跳动城乡网洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究表明，一种新的岩石物理模型将提供更全面、更可操作的数据，说明二氧化碳如何改变整个地质储存地点的岩石特性，这将使地质碳储存监测更加可靠。研究结果发表在《通讯地球与环境》杂志上。
二氧化碳生成后，会被带到地下永久的地质储存点。这样做的目的是防止二氧化碳泄漏。新的岩石 物理 模型将有助于改进该系统，减少能够逸入大气的二氧化碳量。
洛斯阿拉莫斯高级研究员、论文共同作者黄连杰说： “使用新的二氧化碳岩石物理模型，我们能够更准确地模拟储存库中二氧化碳不仅对压缩波速度变化的影响，而且对剪切波速度变化的影响。”
地质碳储存是减少温室气体排放的一个重要组成部分。然而，目前对地下封存二氧化碳的监测方法效果不佳，并且没有正确考虑二氧化碳与岩石相互作用的几个特征。洛斯阿拉莫斯团队提出了一种新方法，以更彻底地解释二氧化碳与储层岩石的相互作用。
两种竞争模式
目前公认的地下二氧化碳计算方法是基于 Biot-Gassmann 方程的模型。该方法能够描述岩石被流体(此处指二氧化碳)饱和时的弹性。
“Biot-Gassmann 方程应用非常广泛(尤其是用于地质碳储存)，”第一作者 Neala Creasy 解释道。“基于实验工作，这种方法没有考虑非线性应力依赖性和削弱岩石框架的化学反应。”
长期暴露于二氧化碳中会影响饱和二氧化碳岩石的剪切弹性模量和体积弹性模量，使得二氧化碳的行为方式无法用 Biot-Gassmann 方程完全描述，从而导致岩石物理建模不准确。
与使用 Biot-Gassmann 方程建模的结果相比，新的岩石物理模型显示出更大的弹性特性变化，特别是剪切波速度的变化。这些结果与实验室实验一致。这项研究提高了使用监测进行 CO 2核算的可靠性。
地质碳储存的可靠监测
由于这些岩石物理模型控制着地质碳储存，改进的系统将使科学家能够更好地了解二氧化碳在地下储层中的移动方式。这反过来又使科学家能够了解何时何地发生泄漏。碳捕获和储存是减少温室气体排放的重要工具，但储存系统的泄漏可能会对环境和人类造成重大风险。
因此，改进岩石物理模型可以让科学家解释二氧化碳的储存问题，发现并解决泄漏问题，从而使碳储存有效且对环境安全。
黄说： “这种新的二氧化碳岩石物理模型对于可靠的监测和地质碳储存的二氧化碳量化至关重要。”
