The invention discloses a method for storing CO2 in the goaf of abandoned coal mines, which belongs to the technical field of geological storage of CO2. Specifically, it compresses the CO2 gas obtained from the fixed emission source through separation and enrichment into the goaf of abandoned coal mines, injects it into the goaf of abandoned coal mines, uses the goaf and the space of abandoned roadways and chambers for permanent storage, and arranges pressure measuring wells. Monitoring the status of CO2 storage, ensuring the safety of CO2 storage by controlling rock movement, setting and strengthening isolation coal pillars, setting isolation walls and grouting to plug gaps; The sealing mechanism of the invention is simple, the resistance of CO2 injection is small, the cost of injection is low, the amount of geological exploration engineering is small, and it is easy to manage, which is conducive to the future reuse of CO2. The pre-high pressure injection can alleviate surface subsidence, and the existing well field. Borehole, shaft and other projects can be reused to reduce the amount of work. Large-scale thermal power plants and other carbon dioxide centralized emission sources are associated with coal mines, which is conducive to the in-situ storage of carbon dioxide.
【技术实现步骤摘要】
一种利用煤矿废弃矿井采空区封存CO2的方法
本专利技术属于CO2的地质封存
,具体涉及一种利用煤矿废弃矿井采空区封存CO2的方法。
技术介绍
目前世界一次能源,特别是中国一次能源以化石能源为主,CO2排放量不断增长。降低CO2量除了采取主动措施减少排放(如提高能源效率、开发洁净能源等)和提高地球陆地系统对CO2的吸收能力(碳汇)外,对已经产生的CO2进行人为处置成为近年来人们关注的焦点。其中一种CO2人为处置方法是使用CO2合成制品,做好CO2的利用,但受技术限制,潜力有限;因此,对CO2进行封存成为备受关注的研究领域。目前CO2人工封存的场所主要是海洋和地下。CO2海洋封存技术20世纪70年代在澳大利亚出现,在海洋国家得到较多的研究,其中日本RITE(财团法人地球环境产业技术研究机构)进行的研究较为深入,已经取得了丰富的成果。虽然海洋处理CO2的潜力非常巨大,但由于海洋生态系统的复杂性和测试方法的局限性,无法准确估测CO2的大规模注入对海洋生态系统的影响,因此目前该技术仍停留在实验研究阶段。CO2地质封存具有广泛的应用前景。CO2地质封存技术的基本思路为:把从集中排放源(发电厂、钢铁厂等)分离富集得到的CO2注入到地下深处具有适当封闭条件的地层中隔离起来。主要包括废气分离、压缩、输送、和调压注入等几个环节。目前研究较多及具有应用价值的CO2地质封存方式主要有:(1)沉积盆地内的深部咸水层封存;(2)油气田封存,包括已废弃或无商业开采价值的油气田封存和开采中的油气田封存(提高石油采收率的CO2驱油技术:CO2-EOR);(3)无商业开采价值的深部煤层 ...
【技术保护点】
1.一种利用煤矿废弃矿井采空区封存CO2的方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:选择废弃的煤矿矿井,评估CO2封存的能力和安全性,根据采空区围岩和上覆岩层完整程度以及透气性确定相应的封存压力,从而得到相应的封存能力;S2:对发现的安全隐患通过岩移控制、留设和加固隔离煤柱、设置隔离墙、注浆堵塞缝隙进行处理以及人为设置独立封闭的封存单元;S3:根据封存条件确定封存压力、温度、注入流量参数;S4:将从地面固定排放源通过分离富集得到的CO2按照S3所述的参数注入封存空间;S5:利用井田内钻孔或井筒改造成测压井对井下CO2封存状况进行监测。
【技术特征摘要】
1.一种利用煤矿废弃矿井采空区封存CO2的方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:选择废弃的煤矿矿井,评估CO2封存的能力和安全性,根据采空区围岩和上覆岩层完整程度以及透气性确定相应的封存压力,从而得到相应的封存能力;S2:对发现的安全隐患通过岩移控制、留设和加固隔离煤柱、设置隔离墙、注浆堵塞缝隙进行处理以及人为设置独立封闭的封存单元;S3:根据封存条件确定封存压力、温度、注入流量参数;S4:将从地面固定排放源通过分离富集得到的CO2按照S3所述的参数注入封存空间;S5:利用井田内钻孔或井筒改造成测压井对井下CO2封存状况进行监测。2.根据权利要求1所述的利用煤矿废弃矿井采空区封存CO2的方法,其特征在于,所述S4中封存空间包括主要储层和辅助储层;所述主要储层为冒落带孔隙和井下废弃的永久性开拓巷道和硐室;所述辅助储层为冒落带上方基本顶岩层的裂隙构成的裂隙带、井田中残留煤柱原生裂隙和采动影响造成的压裂裂隙。3.根据权利要求2所述的利用煤矿废弃矿井采空区封存CO2的方法,其特征在于,所述辅助储层还包括岩石颗粒表面的吸附封存、地下水的溶解封存、CO2与岩石发生化学反应生成碳酸盐封存和地下水水力圈闭封存...
【专利技术属性】
技术研发人员:张彦宾,黄定国,靖洁,柴华彬,余华中,孙丽娟,许胜军,
申请(专利权)人:河南理工大学,
类型:发明
国别省市:河南,41
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