泥質蓋層中二氧化碳物理吸附和化學反應的影響

Effects of CO2 Physical Adsorption and Chemical Reactions on Shale Cap Rock Properties

10.30069/MM.201303_57(1).0008

郭俊志(C. C. Kuo)；向性一(H. I. Hsiang)；徐華珮(H. P. Hsu)；王建力(C. L. Wang)

二氧化碳 ； 錦水頁岩 ； 孔隙率 ； CO2 ； metamorphic rock ； porosity

鑛冶：中國鑛冶工程學會會刊

57卷1期（2013 / 03 / 01）

91 - 97

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二氧化碳深部鹽水層地質封存是長期的存儲其中一個選項。是將超臨界相態二氧化碳，注入1000公尺以上的深處地層中進行封存。而在封存過程中需要了解蓋層的穩定性及安全性。故本研究利用台灣西北部錦水頁岩進行相關實驗。探討蓋層－超臨界二氧化碳－鹽水之間實際封存過程中的反應。本研究結果發現頁岩與經過3個月反應過後，其雲母與長石相均有些微下降的現象，顯示於反應過後應有被些微溶蝕，造成礦物相有相對下降之現象。Ca含量相對增加，而水層之K與Fe含量均有下降之現象，而雖然微結構顯示雖然為緊密的微結構，但相對孔隙率卻有增大的情況。

The sequestering of CO2 in deep salt water formation is a feasible option for storing waste CO2. The subsurface salt water formation may have a depth exceeding 1,000 meters. We need to make sure under such CO2 storage environment the cap rock layer can maintain sealing stability and integrity. This study conducted relevant experiments to investigate the reaction between CO2 and shale cap rock and its influences on the cap rock stability under the salt water storage conditions.Results of three-month long experiments showed that the mica and perthite phases of the cap rock decreased slightly resulting in a minor amount of sediment. The Ca content increased and K and Fe in water layer decreased. As the density of the micro structure increased, the relative porosity increased.