我國利用光纖布拉格光柵傳感技術(shù)監(jiān)測二氧化碳

【環(huán)球網(wǎng)科技 記者 樊俊卿】把二氧化碳封存到地下，被認(rèn)為是解決日益嚴(yán)重的溫室效應(yīng)的一種安全而有效的方法。如何應(yīng)對二氧化碳在封存過程中存在的泄漏風(fēng)險是一個棘手的難題。我國在二氧化碳驅(qū)替過程實時動態(tài)監(jiān)測方面取得重要進(jìn)展，有助于解決這一難題。

據(jù)新華社報道，中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所宣布，該所科研人員首次利用光纖布拉格光柵傳感技術(shù)對不同狀態(tài)二氧化碳的驅(qū)替過程進(jìn)行實時動態(tài)監(jiān)測，揭示了在二氧化碳注入壓力誘導(dǎo)下的應(yīng)力場變化特征和運移前緣規(guī)律。

據(jù)該研究負(fù)責(zé)人介紹，地下深部咸水層因具有分布廣泛、儲存量大等特點而被視為二氧化碳長期封存的最優(yōu)場地。然而，由于儲層應(yīng)力場改變以及存在的天然裂縫、斷層等地質(zhì)結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，二氧化碳在封存過程中存在泄漏風(fēng)險。

基于此，對二氧化碳運移過程進(jìn)行實時監(jiān)測成為國際學(xué)界的一個熱門課題。但是，此前的研究缺乏在封存條件下針對二氧化碳實時運移過程中應(yīng)力場變化及運移前緣的同步監(jiān)測。

中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所科研人員在實驗室利用巖芯驅(qū)替夾持器模擬超臨界二氧化碳的穩(wěn)定驅(qū)替過程。實驗結(jié)果表明，巖芯表面動態(tài)應(yīng)變響應(yīng)與二氧化碳注入壓力相關(guān)且保持線性增長關(guān)系。

據(jù)介紹，光纖布拉格光柵傳感器是近年來發(fā)展起來的一種新型光纖傳感器。該研究負(fù)責(zé)人說，依據(jù)實驗中的光纖布拉格光柵測量結(jié)果可知，這種監(jiān)測技術(shù)可觀測二氧化碳流體運移路徑及相應(yīng)前緣信息，因而可應(yīng)用于二氧化碳封存現(xiàn)場滲漏監(jiān)測。

目前，該研究相關(guān)成果已發(fā)表于國際知名學(xué)術(shù)期刊《溫室氣體：科學(xué)與技術(shù)》。

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