Журнал географии и стихийных бедствий
Открытый доступ

Абстрактный

Комплексный обзор химической и механической деградации тампонажного цемента в среде CO2 для операций Ccs

Приеш Джани и Абдулмохсин Имкам

Постановка проблемы: Операции по улавливанию и хранению углерода сокращают выбросы углекислого газа в атмосферу, что оказывает большое влияние на окружающую среду. Долгосрочное хранение углекислого газа в резервуаре зависит от деградации портландцемента, используемого для заливки этих скважин, из-за углекислого газа. Целью данного исследования является предоставление всестороннего обзора прошлых исследований, чтобы помочь понять деградацию цемента, предложенные решения этой проблемы и обсудить потенциальную альтернативу. Были составлены таблицы с информацией о типах цемента, условиях отверждения и условиях воздействия (экспериментальные условия), используемых в различных исследованиях, и их выводах. Были включены таблицы, состоящие из экспериментальных исследований, проведенных на чистом портландцементе и цементной смеси (портландцемент + добавки). Также были обсуждены полевые исследования. Были обсуждены возможные пути миграции CO2 и условия воздействия, которые, вероятно, произойдут внутри резервуара. Из этих исследований были извлечены количественные данные для понимания структурных изменений после воздействия. Были составлены гистограммы на основе полученных данных для определения наиболее используемого типа цемента, условий воздействия и добавок. Данные были построены для объяснения различных условий отверждения и воздействия. Анализ данных показывает, что широкий диапазон условий отверждения и воздействия сделал сравнение структурных изменений невозможным между исследованиями. Однако сравнивались увеличение или уменьшение пористости, прочности, проницаемости и плотности цементных сердечников после воздействия CO2, а также глубины изменения. В основном исследователи использовали цемент для скважин класса H и класса G с насыщенным CO2 рассолом/водой в статических условиях. Летучая зола, как выяснилось, является самым известным пуццоланом и может надежно смешиваться с цементом для обеспечения долгосрочной целостности при хранении CO2. Однако исследования показывают, что более высокие количества этой добавки оказывают отрицательное влияние на цементную смесь для этой среды. Геополимерный цемент на основе летучей золы было предложено использовать при хранении CO2 из-за его экологически чистой природы и более высокой долговечности в среде CO2, чем портландцемент. Исследование предоставило критический обзор прошлых исследований, которые стали полезными для понимания процесса деградации портландцемента в среде CO2 и поведения добавок. Был предложен и обсужден новый геополимерный цемент на основе летучей золы.