一种油藏地质封存体CO制造技术

一种油藏地质封存体CO

A kind of reservoir geological seal Co

【技术实现步骤摘要】
一种油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响分析装置及其方法
本专利技术涉及CO2地质封存研究
，特别涉及一种油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响分析装置及其方法。
技术介绍
CO2注入油藏封存体中，一般存在两种逃逸行为，扩散逃逸和渗流逃逸；第一种扩散逃逸行为是由于油藏封存体内部的CO2浓度比封存体外部的高，CO2分子就会以扩散形式逃逸至封存体外，对CO2封存效果产生破坏；第二种渗流逃逸行为是当封存层位的压力超过盖层的突破压力，CO2就会以连续相的渗流逃逸至油藏封存体外，产生大规模的逃逸行为，对CO2封存效果产生严重破坏；逃逸出的CO2会首先进入封存体上部的咸水层，然后进入浅地表淡水层，最后进入土壤层和地表水中；CO2进入水体和土壤，会引起水体和土壤的性质变化，对封存体地表环境产生影响。土壤和水体关乎地表动植物的生长和人类自身健康，因此研究CO2从封存体中的逃逸行为及逃逸后对地表水和土壤的影响十分重要。目前关于CO2从油藏封存体中逃逸行为的研究和CO2逃逸后对土壤和水体的研究都是以独立的实验装置开展的，并且以往的实验装置都很难模拟油藏条件下的CO2逃逸情况，而且无法将逃逸和对环境的影响系统研究，因而无法研究CO2逃逸规律和对环境影响之间的定量关系。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响分析装置及其方法，能够综合模拟油藏条件下CO2的两种逃逸情况，实现对CO2通过逃逸规律及逃逸后对油藏封存体地表土壤、地表水和地下水影响规律的研究，具有结构合理、操作简单、数据准确及高效实用的优点。为了实现专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响分析装置，包括油藏封存体模拟模块A、CO2对环境影响模拟模块B、CO2逃逸评价模块C和数据采集模块D；所述油藏封存体模拟模块A用于模拟CO2在地层中的封存情况；CO2对环境影响模拟模块B用来对油藏封存体模拟模块A中逃逸的CO2对环境影响规律进行研究测试；CO2逃逸评价模块C用来评价CO2的扩散逃逸速率和CO2的渗流逃逸速率；数据采集模块D用于对油藏封存体模拟模块A、CO2对环境影响模拟模块B和CO2逃逸评价模块C的数据进行接收、处理和运算。所述油藏封存体模拟模块A包括箱体1，所述箱体1一侧侧壁上方开有第一视窗2，第一视窗2下方，箱体1内侧壁设置有第一加热装置3,箱体1顶部内侧设有第一照光装置4,箱体1顶部设有第一温度传感器5；箱体1外部分别设有注入泵6、围压泵7及回压泵8，所述注入泵6的出口端与六通阀I9的入口端相连接，六通阀I9的出口端分别与油釜10、水釜11及气釜12的入口端相连接，油釜10、水釜11及气釜12的出口端分别与六通阀II13的入口端相连接，六通阀II13的出口端分为两路，一路与扩散箱14的入口端相连接，另一路与盖层岩体模拟模块15的入口端相连接，盖层岩体模拟模块15的出口端与回压阀16的入口端相连接，回压阀16的出口端与扩散箱14的出口端汇合后与六通阀III17的入口端相连接；所述回压泵8的出口端与回压阀16的出口端相连接；所述围压泵7的出口端与盖层岩体模拟模块15的岩心室15-1相连通。所述扩散箱14内设有第一压力传感器18，六通阀II13与盖层岩体模拟模块15入口端相连接的管路上设有第二压力传感器19，回压泵8的出口端与回压阀16的出口端相连接的管路上设有第三压力传感器20，围压泵7的出口端与盖层岩体模拟模块15的岩心室15-1连通的管路上设有第四压力传感器21。所述盖层岩体模拟模块15包括筒体15-2，筒体15-2两端设置有堵头15-3，筒体15-2内紧贴其内侧壁设置有橡胶套15-4，橡胶套15-4内设有岩心室15-1；所述岩心室15-1填充有由天然岩心按照地层序列及性质串联组成的盖层。所述CO2对环境影响模拟模块B设置有环境模拟箱25，环境模拟箱25内从上至下依次设置有土壤环境模拟腔26、地表水模拟腔27及地下水模拟腔28；土壤环境模拟腔26内底部设有第二加热装置29，第二加热装置29上方设置有第一金属置物板30，第一金属置物板30上方设置有盛装有土壤的土壤模拟器皿31，土壤环境模拟腔26内顶部设置有第二照光装置32及第一CO2浓度监测计33，土壤环境模拟腔26一侧侧壁设有第二视窗34，另一侧侧壁设有第二温度传感器35；地表水模拟腔27内底部设有第三加热装置36，第三加热装置36上方设置有第二金属置物板37，第二金属置物板37上方设置有盛装有地表水的地表水模拟器皿38，地表水模拟腔27内顶部设置有第三照光装置39及第二CO2浓度监测计40，地表水模拟腔27一侧侧壁设有第三视窗41，另一侧侧壁设有第三温度传感器42；地下水模拟腔28内底部设有第四加热装置43，第四加热装置43上方设置有第三金属置物板44，第三金属置物板44上方设置有盛装有地下水的地下水模拟器皿45，地下水模拟腔28内顶部设置有第四照光装置46及第三CO2浓度监测计47，地下水模拟腔28一侧侧壁设有第四视窗48，另一侧侧壁设有第四温度传感器49；所述CO2对环境影响模拟模块B的入口端通过第一连通阀22与六通阀III17的出口端相连接，第一连通阀22出口端与第一气体流量计23的入口端相连接，第一气体流量计23出口端与六通阀IV24的入口端相连接；所述六通阀IV24的出口端分别与土壤模拟器皿31、地表水模拟器皿38及地下水模拟器皿45相连接。所述CO2逃逸评价模块C包括试管50，所述试管50口部设置有橡胶塞51，所述橡胶塞51上贯穿通过有进入管与流出管，进入管通过第二连通阀57与六通阀III17的出口端相连接，流出管出口端与第二气体流量计52的入口端相连接，第二气体流量计52的出口端与六通阀V53的入口端相连接，六通阀V53的出口端与CO2溶解度监测箱54相连通，CO2溶解度监测箱54内底部设置有PH仪55，CO2溶解度监测箱54内顶部设置有第五加热装置56。所述数据采集模块D为终端计算CPU处理器，接收、计算和处理各传感器、气体流量计、PH仪的数据。所述装置内的连接管线均为耐压管线。一种基于油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响的分析方法，具体步骤包括：步骤1：按油藏封存体取样原则，依据地层条件，制备岩心、地层水样品、地表水样品和土壤样品，对岩心进行清洗和烘干处理，测取岩心的孔隙度、渗透率和几何参数，使用注入泵6将水釜11中水注入盖层岩体模拟模块15进行饱和水，然后使用注入泵6将油釜10中油注入盖层岩体模拟模块15进行饱和油；步骤2：连通实验装置，将油藏封存体模拟模块A、CO2评价逃逸模块B、CO2对环境影响模拟模块C及数据采集模块D相连接；通入气体检查管线连接处的密闭性，调试连接处，确认整个装置无气体泄漏；步骤3：开启第一加热装置3，模拟真实封存条件下的温度，通过第一温度传感器5监测温度变化；步骤4：通过注入泵6向油藏封存体模拟模块A内注入CO2气体，通过回压泵8控制回压，使用围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油藏地质封存体CO

【技术特征摘要】
1.一种油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响分析装置，其特征在于：包括油藏封存体模拟模块A、CO2对环境影响模拟模块B、CO2逃逸评价模块C和数据采集模块D，所述油藏封存体模拟模块A用于模拟CO2在地层中的封存情况；CO2对环境影响模拟模块B用来对油藏封存体模拟模块A中逃逸的CO2对环境影响规律进行研究测试；CO2逃逸评价模块C用来评价CO2的扩散逃逸速率和CO2的渗流逃逸速率；数据采集模块D用于对油藏封存体模拟模块A、CO2对环境影响模拟模块B和CO2逃逸评价模块C的数据进行接收、处理和运算。


2.根据权利要求1所述的一种油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响分析装置，其特征在于：所述油藏封存体模拟模块A包括箱体(1)，所述箱体(1)一侧侧壁上方开有第一视窗(2)，第一视窗(2)下方，箱体(1)内侧壁设置有第一加热装置(3),箱体(1)顶部内侧设有第一照光装置(4),箱体(1)顶部设有第一温度传感器(5)；
箱体(1)外部分别设有注入泵(6)、围压泵(7)及回压泵(8)，所述注入泵(6)的出口端与六通阀I(9)的入口端相连接，六通阀I(9)的出口端分别与油釜(10)、水釜(11)及气釜(12)的入口端相连接，油釜(10)、水釜(11)及气釜(12)的出口端分别与六通阀II(13)的入口端相连接，六通阀II(13)的出口端分为两路，一路与扩散箱(14)的入口端相连接，另一路与盖层岩体模拟模块(15)的入口端相连接，盖层岩体模拟模块(15)的出口端与回压阀(16)的入口端相连接，回压阀(16)的出口端与扩散箱(14)的出口端汇合后与六通阀III(17)的入口端相连接；
所述回压泵(8)的出口端与回压阀(16)的出口端相连接；所述围压泵(7)的出口端与盖层岩体模拟模块(15)的岩心室(15-1)相连通。


3.根据权利要求2所述的一种油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响分析装置，其特征在于：所述扩散箱(14)内设有第一压力传感器(18)，六通阀II(13)与盖层岩体模拟模块(15)入口端相连接的管路上设有第二压力传感器(19)，回压泵(8)的出口端与回压阀(16)的出口端相连接的管路上设有第三压力传感器(20)，围压泵(7)的出口端与盖层岩体模拟模块(15)的岩心室(15-1)连通的管路上设有第四压力传感器(21)。


4.根据权利要求2所述的一种油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响分析装置，其特征在于：所述盖层岩体模拟模块(15)包括筒体(15-2)，筒体(15-2)两端设置有堵头(15-3)，筒体(15-2)内紧贴其内侧壁设置有橡胶套(15-4)，橡胶套(15-4)内设有岩心室(15-1)；所述岩心室(15-1)填充有由天然岩心按照地层序列及性质串联组成的盖层。


5.根据权利要求1所述的一种油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响分析装置，其特征在于：所述CO2对环境影响模拟模块B设置有环境模拟箱(25)，环境模拟箱(25)内从上至下依次设置有土壤环境模拟腔(26)、地表水模拟腔(27)及地下水模拟腔(28)；土壤环境模拟腔(26)内底部设有第二加热装置(29)，第二加热装置(29)上方设置有第一金属置物板(30)，第一金属置物板(30)上方设置有盛装有土壤的土壤模拟器皿(31)，土壤环境模拟腔(26)内顶部设置有第二照光装置(32)及第一CO2浓度监测计(33)，土壤环境模拟腔(26)一侧侧壁设有第二视窗(34)，另一侧侧壁设有第二温度传感器(35)；
地表水模拟腔(27)内底部设有第三加热装置(36)，第三加热装置(36)上方设置有第二金属置物板(37)，第二金属置物板(37)上方设置有盛装有地表水的地表水模拟器皿(38)，地表水模拟腔(27)内顶部设置有第三照光装置(39)及第二CO2浓度监测计...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂向荣，陈军斌，黄海，景成，赵文景，朱建红，王晓明，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61