一种基于混合流体自分离的二氧化碳地质封存方法技术

本发明专利技术涉及一种基于混合流体自分离的二氧化碳地质封存方法，包括以下步骤：选址：首先对附近地质进行分析，选取适合存放二氧化碳的封存层，封气层设置于废弃能源内的空间中；钻井：选定注气位置和监测位置，再根据注气位置和监测位置分别向下方垂直钻取注气孔和监测孔，并在注气孔和监测孔内布置连通管道；装取运输：将工业二氧化碳废气压缩成高压液体二氧化碳，并储存在运输罐车内，运输罐车将高压液体二氧化碳运送到封存位置。该基于混合流体自分离的二氧化碳地质封存方法，可长期对地质中的二氧化碳浓度监测，自动预警提醒工作人员提前防治，避免发生会二氧化碳泄露，对生态环境起到了保护作用，提高了二氧化碳地质封存的安全性。全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于混合流体自分离的二氧化碳地质封存方法


[0001]本专利技术涉及二氧化碳地质封存
，具体为一种基于混合流体自分离的二氧化碳地质封存方法。

技术介绍

[0002]二氧化碳的封存技术实际上就是把二氧化碳存放在特定的一种自然或人工“容器”中，利用物理、化学、生化等方法，将二氧化碳封存百年甚至更长的时间，森林、海洋、底层、化学反应器等都可以作为封存二氧化碳的“容器”，地质封存的基本原理就是模仿自然界储存化石燃料的机制，把CO2封存在地层中，二氧化碳可经由输送管线或车船运输至适当地点后，注入特定地质条件及特定深度的地层中。
[0003]目前在二氧化碳地质封存过程中只是挖掘注入井并铺设管道对流体二氧化碳进行注入到咸水层中进行封存，在长期地层会发生移动变形，会引发二氧化碳发生泄露情况，进而会对生态环境造成严重破坏影响，降低了二氧化碳地质封存的安全性。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于混合流体自分离的二氧化碳地质封存方法，解决了目前二氧化碳地质封存安全性较差的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于混合流体自分离的二氧化碳地质封存方法，包括以下步骤：
[0008]1)选址：首先对附近地质进行分析，选取适合存放二氧化碳的封存层，封气层设置于废弃能源内的空间中；
[0009]2)钻井：选定注气位置和监测位置，再根据注气位置和监测位置分别向下方垂直钻取注气孔和监测孔，并在注气孔和监测孔内布置连通管道；
[0010]3)装取运输：将工业二氧化碳废气压缩成高压液体二氧化碳，并储存在运输罐车内，运输罐车将高压液体二氧化碳运送到封存位置；
[0011]4)注入封存：将运输罐车的出气端与注气内的管道进行连接，通过运输罐车内的压力泵将液体的二氧化碳延着注气孔设置的管道注入到地下密闭空间内，利用咸水层水体溶解能力和空间缝隙对二氧化碳进行封存，实现封存目的。
[0012]进一步，所述废弃能源区为枯竭油气田或不可开采煤层，所述封气层为废弃的油气田或不可开采煤层的咸水层，且封气层内温度为0
‑
8摄氏度，压力为2
‑
6兆帕。
[0013]进一步，所述封气层位于地表面以下1000
‑
1500米，所述注气孔内的管道底端贯穿并延伸至封气层内的封存空间中。
[0014]进一步，所述监测孔内的管道贯穿并延伸至封气层上方的岩层中，且注气孔内的管道和监测孔内的管道外壁均与岩层之间灌注有水泥砂浆。
[0015]进一步，所述注入孔内的管道外部设置有压力传感器，在注入二氧化碳前可检测下方封气层内的压强，保证二氧化碳的正常注入。
[0016]进一步，所述监测孔内的管道内侧位于管道底部设置有二氧化碳传感器，并在管道顶部设置有预警装置与二氧化碳传感器电连接进行监测预警。
[0017](三)有益效果
[0018]与现有技术相比，本专利技术提供了一种基于混合流体自分离的二氧化碳地质封存方法，具备以下有益效果：
[0019]该基于混合流体自分离的二氧化碳地质封存方法，通过将混合流体的二氧化碳运输到选取的地点，注入孔内的管道设置的压力传感器可检测到封气层内的压强，检测判断封气层内是否处于密封状态，在密封状态下再向咸水层注入流体的二氧化碳，有效的保证了二氧化碳注入封气层的安全性，利用咸水层水体溶解能力和空间缝隙对二氧化碳进行封存，实现封存目的，并且通过设置的监测孔和监测管道，可长期对地质中的二氧化碳浓度进行监测，当二氧化碳浓度超过设定的限位值时，自动启动预警装置提醒工作人员进行提前防治，避免发生会二氧化碳泄露情况，对生态环境起到了保护作用，提高了二氧化碳地质封存的安全性。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]实施例一：一种基于混合流体自分离的二氧化碳地质封存方法，包括以下步骤：
[0022]1)选址：首先对附近地质进行分析，选取适合存放二氧化碳的封存层，封气层设置于废弃能源内的空间中，所述废弃能源区为枯竭油气田或不可开采煤层，所述封气层为废弃的油气田或不可开采煤层的咸水层，且封气层内温度为6摄氏度，压力为4兆帕；
[0023]2)钻井：选定注气位置和监测位置，再根据注气位置和监测位置分别向下方垂直钻取注气孔和监测孔，并在注气孔和监测孔内布置连通管道，所述封气层位于地表面以下1200米，所述注气孔内的管道底端贯穿并延伸至封气层内的封存空间中，所述监测孔内的管道贯穿并延伸至封气层上方的岩层中，且注气孔内的管道和监测孔内的管道外壁均与岩层之间灌注有水泥砂浆，所述注入孔内的管道外部设置有压力传感器，在注入二氧化碳前可检测下方封气层内的压强，保证二氧化碳的正常注入，所述监测孔内的管道内侧位于管道底部设置有二氧化碳传感器，并在管道顶部设置有预警装置与二氧化碳传感器电连接进行监测预警；
[0024]3)装取运输：将工业二氧化碳废气压缩成高压液体二氧化碳，并储存在运输罐车内，运输罐车将高压液体二氧化碳运送到封存位置；
[0025]4)注入封存：将运输罐车的出气端与注气内的管道进行连接，通过运输罐车内的压力泵将液体的二氧化碳延着注气孔设置的管道注入到地下密闭空间内，利用咸水层水体溶解能力和空间缝隙对二氧化碳进行封存，实现封存目的。
[0026]实施例二：一种基于混合流体自分离的二氧化碳地质封存方法，包括以下步骤：
[0027]1)选址：首先对附近地质进行分析，选取适合存放二氧化碳的封存层，封气层设置于废弃能源内的空间中，所述废弃能源区为枯竭油气田或不可开采煤层，所述封气层为废弃的油气田或不可开采煤层的咸水层，且封气层内温度为0摄氏度，压力为6兆帕；
[0028]2)钻井：选定注气位置和监测位置，再根据注气位置和监测位置分别向下方垂直钻取注气孔和监测孔，并在注气孔和监测孔内布置连通管道，所述封气层位于地表面以下1500米，所述注气孔内的管道底端贯穿并延伸至封气层内的封存空间中，所述监测孔内的管道贯穿并延伸至封气层上方的岩层中，且注气孔内的管道和监测孔内的管道外壁均与岩层之间灌注有水泥砂浆，所述注入孔内的管道外部设置有压力传感器，在注入二氧化碳前可检测下方封气层内的压强，保证二氧化碳的正常注入，所述监测孔内的管道内侧位于管道底部设置有二氧化碳传感器，并在管道顶部设置有预警装置与二氧化碳传感器电连接进行监测预警；
[0029]3)装取运输：将工业二氧化碳废气压缩成高压液体二氧化碳，并储存在运输罐车内，运输罐车将高压液体二氧化碳运送到封存位置；
[0030]4)注入封存：将运输罐车的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于混合流体自分离的二氧化碳地质封存方法，其特征在于，包括以下步骤：1)选址：首先对附近地质进行分析，选取适合存放二氧化碳的封存层，封气层设置于废弃能源内的空间中；2)钻井：选定注气位置和监测位置，再根据注气位置和监测位置分别向下方垂直钻取注气孔和监测孔，并在注气孔和监测孔内布置连通管道；3)装取运输：将工业二氧化碳废气压缩成高压液体二氧化碳，并储存在运输罐车内，运输罐车将高压液体二氧化碳运送到封存位置；4)注入封存：将运输罐车的出气端与注气内的管道进行连接，通过运输罐车内的压力泵将液体的二氧化碳延着注气孔设置的管道注入到地下密闭空间内，利用咸水层水体溶解能力和空间缝隙对二氧化碳进行封存，实现封存目的。2.根据权利要求1所述的一种基于混合流体自分离的二氧化碳地质封存方法，其特征在于，所述废弃能源区为枯竭油气田或不可开采煤层，所述封气层为废弃的油气田或不可开采煤层的咸水层，且封气层内温度为0
‑
8摄氏度，压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐强，田力，任珊，苗全芸，
申请(专利权)人：中国煤炭地质总局勘查研究总院，
类型：发明
国别省市：