海底二氧化碳封存、监测和预警一体化模拟装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术是关于一种海底二氧化碳封存、监测和预警一体化模拟装置和方法，装置包括：海底二氧化碳封存注入系统和监测预警系统；海底二氧化碳封存注入系统包括：海底地质模拟设备用于模拟海底地质情况，包括水槽，水槽内由下至上依次包括海底二氧化碳下封存盖层、海底二氧化碳封存储层、海底二氧化碳上封存盖层和海水；二氧化碳注入设备，通过注入井筒将二氧化碳注入至海底二氧化碳封存储层；监测预警系统包括：光学监测设备，用于拍摄封存过程中海底二氧化碳上封存盖层表面的图像数据；酸度监测设备，用于采集酸度数据；声学监测设备，采集声波数据；第一处理设备，存储并处理所述图像数据、酸度数据和声波述数据。酸度数据和声波述数据。酸度数据和声波述数据。

【技术实现步骤摘要】
海底二氧化碳封存、监测和预警一体化模拟装置和方法


[0001]本专利技术涉及海底二氧化碳地质封存
，尤其涉及一种海底二氧化碳封存、监测和预警一体化模拟装置和方法。

技术介绍

[0002]日益发展的现代工业导致温室气体大量排放，导致温室效应不断加剧。
[0003]目前，我国二氧化碳排放较高的区域临近长三角、珠三角和环渤海等沿海地区，将在该区域捕集的二氧化碳运送至内陆封存，存在成本高、运送风险高等缺点，且沿海地区人口稠密、陆地二氧化碳封存备选位置不足，为解决该问题，开始尝试采用二氧化碳海底封存技术以减少二氧化碳排放量。二氧化碳海底封存的优点包括：近排放源、低运输成本、低应用成本、不占用土地、不影响饮用水资源和对居住环境风险影响小的优点。研究表明，二氧化碳长期封存可引起岩石抗拉强度等软化，可能诱发封存的二氧化碳泄露，为探究海底二氧化碳封存过程中的全周期的泄露风险和泄露特征，以建立相应的预警体系，应在实验室内开展海底二氧化碳封存全周期的模拟实验，评价二氧化碳泄露风险。

技术实现思路

[0004]为克服相关技术中存在的问题，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海底二氧化碳封存、监测和预警一体化模拟装置，其特征在于，所述模拟装置包括：海底二氧化碳封存注入系统和监测预警系统；所述海底二氧化碳封存注入系统包括：海底地质模拟设备和二氧化碳注入设备；所述海底地质模拟设备用于模拟海底地质情况，包括水槽，所述水槽内由下至上依次包括海底二氧化碳下封存盖层、海底二氧化碳封存储层、海底二氧化碳上封存盖层和海水，其中，在所述海底二氧化碳封存储层和海底二氧化碳上封存盖层中有断层；所述二氧化碳注入设备，用于通过注入井筒将二氧化碳注入至所述海底二氧化碳封存储层；所述监测预警系统包括：光学监测设备、酸度监测设备、声学监测设备和第一处理设备；所述光学监测设备，设置于所述海底二氧化碳上封存盖层表面，用于拍摄封存过程中所述海底二氧化碳上封存盖层表面的图像数据；所述酸度监测设备，设置于所述注入井筒附近，用于采集酸度数据；所述声学监测设备，设置于所述海底二氧化碳上封存盖层表面，用于采集声波数据；所述第一处理设备，与所述光学监测设备、酸度监测设备和声学监测设备连接，以存储并处理所述图像数据、酸度数据和声波述数据。2.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述二氧化碳注入设备包括：二氧化碳储罐、冷机、二氧化碳伺服注液泵、阀门、压力传感器和第二处理设备；所述二氧化碳储罐用于提供二氧化碳气源；所述冷机，连接至所述二氧化碳储罐，用于控制二氧化碳气源的温度，制作液态二氧化碳；二氧化碳伺服注液泵，连接至所述冷机，用于控制二氧化碳的注入压力和速率；所述阀门，连接至二氧化碳伺服注液泵，所述用于控制二氧化碳的注入；所述压力传感器，用于监测二氧化碳注入后所述注入井筒的压力；所述第二处理设备，连接至所述压力传感器，用于存储压力传感器采集的压力。3.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，在所述海底二氧化碳封存储层和海底二氧化碳上封存盖层的中心位置设置有空心圆柱孔洞，所述空心圆柱孔洞穿过海底二氧化碳上封存盖层及海底二氧化碳封存储层厚度的三分之二，所述注入井筒置于所述空心圆柱孔洞内，周围用环氧树脂密封。4.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述第一处理设备具体用于：将所述光学监测装置采集的图像数据与基准图像进行对比，以分析所述海底二氧化碳上封存盖层表面的位移场，若所述位移场出现圆状位移增量，则判定为有气泡产生，发出泄露预警。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂元训，吴必胜，张海涛，张莉，雷政达，程少逸，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：