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张可霓: 作品数：45 被引量：287H指数：10; 供职机构：同济大学机械与能源工程学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划中国科学院知识创新工程重要方向项目更多>>; 相关领域：天文地球环境科学与工程建筑科学石油与天然气工程更多>>

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渗透率的非均质性对CO_2地质封存的影响被引量：3: 2015年; CO2地质封存可以减少化石燃料燃烧排放的CO2量,有效减缓温室效应。储层渗透率可以决定CO2通道的形成,进而改变其在储层中的运移规律,因而是影响CO2地质封存的重要因素。根据研究区基本地质数据、三维地震勘探结果和统计规律确定了渗透率的分布情况,运用储层多相流模拟软件TOUGH2-MP分析了渗透率的非均质性对CO2地质封存的影响。结果表明:(1)渗透率的分布情况对CO2储存量和注入压力的影响很大,相比于均值模型,CO2的注入总量明显减少,到达最大允许压力积聚所需的时间要比均质模型短;(2)在保证注入速率和压力积聚不超过允许最大值的双重要求下,定压和定量两种注入方案都有待改进,建议考虑如人工压裂等工程措施;(3)渗透率的非均质性使得CO2晕呈现出不规则扩散,经过20年的注入,其最大扩散距离约800m,比均质情况下小150m,须做好相应的监测工作。; 鲁维丰张可霓凌璐璐郭朝斌; 关键词：CO2地质封存渗透率非均质性数值模拟

压缩空气地下咸水含水层储能技术被引量：8: 2014年; 能源危机和温室效应促进了可再生能源的利用,储能技术是解决太阳能、风能波动问题的重要手段。压缩空气储能(Compressed Air Energy Storage,CAES)技术是仅次于抽水蓄能的第二大蓄能技术。目前CAES多是通过洞穴实现,其主要缺点是对地质要求较高,合适的洞穴数量有限,为扩大其应用,可使用地下咸水含水层作为储层。本文介绍了CAES电站的工作原理、优缺点及各国的发展现状,并分析了利用地下咸水含水层进行压缩空气储能的可行性、优点及一些问题与技术方法,如储层内残余烃的影响、氧化与腐蚀作用、颗粒的影响及缓冲气的选择,表明含水层CAES将是拓宽CAES应用的重要途径。; 胡贤贤张可霓郭朝斌; 关键词：储能孔隙介质

非饱和砂-膨润土混合物渗流过程实验的数值模拟被引量：4: 2011年; 利用TOUGH2-MP软件对侧限条件下砂-膨润土混合物的室内注水渗流过程试验进行了数值模拟,并且采用水-气两相流模型来模拟非饱和渗流过程。数值模型中的非饱和渗流特性参数即由室内试验确定。本研究是在分别假设沿TDR探测杆或圆柱壁存在界面流、砂-膨润土混合物内存在非均质性的前提下,用数值模拟的方法探索研究其对砂-膨润土混合物的再饱和行为的影响。本文模型的计算结果和试验结果较为一致,说明数值模拟方法可以研究砂-膨润土混合物的渗流特性。通过本研究可以加深对这种介质渗流特性的认识,为今后高放核废料地质处置中缓冲/回填材料以及水利工程等防渗材料的选择提供重要的理论依据。; 张可霓王洋; 关键词：非饱和渗流

二氧化碳地质封存瞬时非达西流井筒泄漏模型研究被引量：3: 2013年; 二氧化碳地质封存的有效性和持久性依赖于地层的完整性,废弃井的存在是潜在的CO2逃逸路径,需要了解流体在井中的流动过程,才能确保封存的安全性。使用最近开发的TOUGH2系列软件的T2Well/ECO2N模块进行研究,此模块利用DFM模型(Drift Flux Model)考虑流体的相间滑移过程,能够更为精确地描述高速多相井流过程。笔者以我国首个CCS示范项目———神华10万吨/年CCS项目为背景,对CO2潜在的井泄漏情况进行了模拟研究,了解泄漏过程中压力和流体速度等参数的变化过程,并对系统压力、盐度(井底增加0.1MPa、1Mpa和改变储层盐度)参数进行了敏感性分析。结果表明:井筒中的流体传播速度极快,难以用达西流描述;井筒浅部出现二氧化碳的相态转变;二氧化碳的大量累积使得气体饱和度、压力、气液相流量和密度等参数出现明显波动;压力和盐度的是气液相流量和流速的敏感参数。; 凌璐璐张可霓; 关键词：多相流地质封存 DFM

增强型地热系统开发过程中的多场耦合问题被引量：19: 2012年; 增强型(或工程型)地热系统(简称EGS)是指从地下3～10km低渗透岩体中经济开采深层地热的人工热能系统,作为目前地热领域的重要发展方向,其研究受到发达国家的高度重视,但我国还基本处于空白。在EGS运行过程中,高温岩体及裂隙受到温度场(T)、渗流场(H)、应力场(M)、化学场(C)的耦合作用,其结果直接影响整个系统的设计和运行。本文根据对EGS最基本的物理-化学过程进行分析,讨论了任意两场之间的相互作用,指出了三场耦合应考虑的重点及四场耦合现阶段研究的不完善性,最后综述了目前国际上用于解决EGS多场耦合问题的模拟软件研究进展。; 王晓星吴能友张可霓苏正曾玉超; 关键词：增强型地热系统数值模拟

基于TOUGHREACT-MP的苏北盆地盐城组咸水层CO_2矿物封存数值模拟被引量：8: 2014年; 基于TOUGHREACT并行版,建立了苏北盆地盐城组下段砂岩层在碳封存中的CO2-水-岩反应二维径向模型,并评估储层的矿物封存潜力,探讨分析了网格剖分精度和储层各向异性对矿物封存模拟的影响。模拟结果表明:在CO2封存过程中,片钠铝石、方解石和菱铁矿沉淀较明显,在CO2注入5 000a后矿物封存的比例高达34.0%;网格剖分精度的不同对矿物封存反应路径没有影响,但粗网格模型计算得到的矿物封存量偏高;降低储层的kv(垂向渗透率)在短期内会促进CO2的水平运移,有利于溶解和矿物封存;但随着时间延长,降低kv对对流作用的抑制开始体现,表现为1 000a后中等kv值的模型计算出的矿物封存量高于较大kv和较小kv值的模型。; 莫绍星龙星皎李瀛郑菲施小清张可霓赵良; 关键词：各向异性苏北盆地

TOUGH2在地埋管热渗耦合数值模拟中的应用被引量：2: 2015年; 为确保地源热泵系统能够得到合理利用,本文在TOUGH2平台基础上建立了垂直U形地埋管三维精细热渗耦合数值模型,对系统的全年运行特性进行分析,针对冬夏负荷不平衡特点,利用TOUGH2-MP/EOS3数值代码,分析讨论系统运行过程中不同单位井深换热量对土壤温度及土壤温度恢复的影响。模拟结果表明利用TOUGH2数值模拟方法研究地埋管热渗耦合问题具有一定的优势和可行性。; 王洋张可霓范蕊王小清; 关键词：土壤源热泵温度场数值模拟

注入速率对CO_2地质储存封存潜力的影响分析被引量：5: 2011年; 国内某著名煤炭企业计划实施每年10万吨的CO2地质储存（CCS）项目,拟选了5组地层做为目标储层。但所选封存层平均渗透率在0.15~0.6mD,平均孔隙度在2~6%,属于低渗低孔地层,如不进行人工压裂提高注入层渗透率,要实现预定存储目标尚有一些困难。笔者在研究中发现,除对目标层进行一定的水裂酸化处理提高地层渗透特性可以显著提高注入性和存储能力外,CO2注入速率的变化对地层的封存能力和注入性也有明显影响。运用TOUGH2-ECO2N软件分别模拟了无水裂及水裂情况下8种不同注入速率下这些目标存储层的压力变化及CO2封存状态比例及理论最大封存能力。模拟结果表明使用水裂酸化方法对储层进行处理后,不仅可以使注入总量达到项目要求,还可使系统理论最大储存能力提高55%;并且在灌注过程中采用变速灌注方式,可以有效控制系统压力积聚,对将来实际灌注压力控制具有重要意义。; 李采张可霓许雅琴何庆成; 关键词：CO2地质储存注入性

CO_2地质封存泄漏对浅层地下水影响的分析评价被引量：8: 2014年; CO2地质封存作为解决CO2排放问题的方法已经越来越受到重视。对于CO2长时间地质封存中可能出现的泄漏问题作为一个该方法的重要技术难题也逐渐被人们所关注,CO2地质封存中一旦出现泄漏问题可能会首先影响到浅层的地下水资源。本文通过总结封存中可能出现的泄漏途径及方式,结合国内外研究泄漏对地下水影响的野外试验和室内实验、数值模型等方法,提出了评价分析封存泄漏对地下水影响的框架和方法。介绍了目前评价的各种方法的缺陷,最后提出了评价中的场地评价、数值模拟、野外试验及室内实验未来的发展方向,三种方式的共同发展能够完善影响评价并且促进CCS工程未来的应用前景。; 李毅张可霓王笑雨; 关键词：CO2地质封存地下水分析评价

地埋管地下传热数值模型开发与模拟结果分析被引量：1: 2015年; 结合同济大学浅层地热能应用工程监测场和科学实验场研究平台,根据相关地质资料建立合理的传热模型。利用TOUGH2-MP软件EOS3模块,将地埋管视为高渗网格,设定单口井注水速率为0.4 kg/s,模拟得到该方案下地层温度变化情况及U型管出口处水温变化情况。根据模拟结果分析影响地埋管系统性能的因素,为优化复合式地源热泵系统运行策略提供理论基础。; 张可霓胡贤贤郑志松; 关键词：地源热泵 U型管

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