Modèle géochimique

Pour les systèmes CO2-H2O-NaCl, les études expérimentales [17 – 19] sont suffisantes, qui couvrent la température de 0 ° c à plus de 250 ° c et la pression de 1 bar à plus de 1500 bar. À partir de notre comparaison, les dérivations absolues moyennes pour la plupart des points de données sont inférieures à 10%. Les figures 1 (a) et 1 (b) montrent une comparaison des solubilités de CO2 dans les solutions d`eau pure et de NaCl calculées à partir de ce modèle et des données expérimentales connexes. Nous pouvons constater que les solutions modèles sont d`accord avec les données expérimentales dans les larges gammes de température, de pression et de salinité. La figure 1 (c) montre la solubilité dans le H2O en phase non aqueuse (riche en CO2) des solutions modèles et des données expérimentales. De la figure, le modèle peut bien reproduire la solubilité H2O en phase non aqueuse. Helgeson (1968) a introduit le premier programme informatique pour résoudre les modèles de trajectoire d`équilibre et de réaction [4], que lui et ses collègues utilisaient pour modéliser des processus géologiques comme les intempéries, la diagenèse des sédiments, l`évaporation, l`altération hydrothermale et le dépôt de minerai. les développements ultérieurs dans la modélisation géochimique comprenaient la reformulation des équations gouvernant, d`abord comme des équations différentielles ordinaires, puis plus tard sous forme d`équations algébriques [5]. En outre, les composants chimiques ont été représentés dans des modèles par des espèces, des minéraux et des gaz aqueux, plutôt que par les éléments et les électrons qui composent l`espèce, simplifiant les équations gouvernant et leur solution numérique. [2] combiné avec le modèle de solubilité mutuelle et le PHREEQC, les systèmes d`équilibre CO2-CH4-saumure-minéraux dans des conditions de réservoir profond peuvent être calculés. Le modèle de solubilité mutuelle peut être utilisé pour calculer le nombre de mole de CO2/CH4 dissous dans la saumure à la température, la pression et la salinité données. Avec le nombre de mole dissous de CO2/CH4, le PHREEQC est utilisé pour calculer la spéciation entre la phase aqueuse et le minéral. Dans le bassin du Sichuan, les carbonates (comme la dolomite ou la calcite) sont les minéraux dominants dans certains réservoirs de gaz naturel; entre-temps, les sulfates (comme le gypse ou l`anhydrite) et les minéraux argileux sont aussi communément trouvés [22, 23].

Dans les réservoirs de gaz naturel du Sichuan, le CH4 est toujours accompagné d`autres composants tels que le CO2, le N2 ou le H2S [24]. PHREEQC est un progiciel célèbre pour les calculs d`interactions eau-minéraux. Les effets de pression peuvent être envisagés à l`aide de sa troisième version [4]. Avec un modèle de solubilité mutuelle précis des systèmes CO2-CH4-saumure, les réactions géochimiques dans les systèmes CO2-CH4-eau-minéraux peuvent être calculées en combinant ce modèle et la fonctionnalité PHREEQC. Grâce à cette recherche, nous visons à déterminer (i) les influences sur les réactions géochimiques en profondeur (c.-à-d. augmentation ou diminution de la température et de la pression);(II) la sensibilité des composants gazeux (c.-à-d. CO2 ou CH4) à la composition de l`eau, à la dissolution minérale ou aux précipitations .