ИСТИНА

В условиях современной тенденции, ориентированной на низкоуглеродную энергетику, встает вопрос утилизации CO_2. Одним из наиболее интересных природных объектов захоронения CO_2 являются пласты, расположенные в границах терригенных осадочных пород нефтегазоносных бассейнов и угольных бассейнов. Предполагается, что в таком виде CO_2 будет храниться неограниченно долгое время. Однако, в результате растворения углекислоты в содержащейся под землёй воде, понижается уровень pH и может произойти растворение части породы, что изменит структуру земной коры в области закачки. Этот процесс достаточно длительный (предположительно может занимать сотни лет), и для осознания его возможных последствий стоит использовать математическое моделирование. Порода представляет собой частично растворимую пористую среду и скорость её растворения определяется скоростью поверхностных реакций на стенках пор. В настоящей работе мы представляем микроскопическую модель поверхностных реакций. Для моделирования выбран куб с ребром в 1 мкм. Куб заполнен породой с пористостью 0.33. Поры содержат жидкую фазу CO_2 и воду с известными начальными значениями насыщенности. Математическое моделирование включает систему уравнений диффузии для компонентов реакций растворения CO_2 в воде и растворения части породы, а также модель изменения поверхности твёрдой фракции, использующую метод клеточных автоматов. Модель позволяет расчитывать скорости поверхностных реакций внутри пористой среды и время, за которое возможно существенное изменение структуры породы пр различных соотношениях насыщенностей воды и жидкой фазы CO_2.