【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二氧化碳地质封存，特别是涉及一种监测地质埋存体二氧化碳泄露的方法。
技术介绍
1、地质体二氧化碳埋存安全性评价及监控的关键问题是，如何识别二氧化碳在储层中的迁移和富集状态，如何监测二氧化碳沿盖层里潜在流体通道的泄漏，是目前急需解决的问题。
2、现在本领域判断二氧化碳是否泄露的办法是：通过检测监测井处收集二氧化碳样品中13c同位素的值，与注入井注入的二氧化碳样品中13c同位素的值进行对比，判断是否存在二氧化碳泄露，但该方法只能达到定性的分析，无法对泄露情况进行更具体的定量判断。
3、由此可见，上述现有的监测地质埋存体二氧化碳泄露的方法仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的监测地质埋存体二氧化碳泄露的方法，使其在定性分析基础上，结合监测井处二氧化碳的实时监测数据的扰动数据，满足对地质埋存体二氧化碳泄露的定量判断，为二氧化碳地质封存的安全性提供有利支持，成为当前业界极需改进的目标。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种监测地质埋存体二氧化碳泄露的方法，使其在定性分析基础上，结合监测井处二氧化碳的实时监测数据的扰动数据，满足对地质埋存体二氧化碳泄露的定量判断，为二氧化碳地质封存的安全性提供有利支持，从而克服现有监测方法的不足。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种监测地质埋存体二氧化碳泄露的方法，所述方法包括如下步骤：
3、(1)在地质埋存体上部的盖层设置监测机构，通过监测机构收集二
4、(2)通过监测机构监测二氧化碳实时观测数据，采用移动平均方法获得一定时段内的二氧化碳实时观测数据的扰动数据，根据扰动数据中峰值大小判断二氧化碳泄露的强弱，峰值越大表明泄露强度越大。
5、进一步改进，步骤(2)中还包括将获得的扰动数据进行快速傅里叶变换处理的步骤，得到对应时段内的二氧化碳频谱数据，根据频谱数据中能谱密度大小，直观判断泄露的强弱，能谱密度越大，则泄露强度越大，表明存在连续泄露事件。
6、进一步改进，步骤(2)中扰动数据的获得方法为：
7、首先，使用移动平均方法将获得的二氧化碳实时观测数据序列处理为平滑数据序列，移动平均方法的数学表达式为：
8、
9、其中，smoothed(i)是平滑后第i个点的值、original(j)是原始数据中第j个点的值、n是窗口的大小，即平均操作涉及的数据点数量；
10、其次，将原始数据序列减去平滑数据序列，即得到对应时段内的所述扰动数据。
11、进一步改进，步骤(2)中快速傅里叶变换处理的数学表达式为
12、
13、其中，f(n)是时域信号，f(k)是频域表示，n是信号长度，是旋转因子。
14、进一步改进，所述监测机构包括依次连接的隔离套管、单向阀、气体干燥容器和热红外二氧化碳气体观测仪，所述隔离套管插入地质埋存体上部的钻孔中，所述单向阀、气体干燥容器和热红外二氧化碳气体观测仪之间均通过通气软管连接。
15、进一步改进，所述隔离套管的下端接近地质埋存体上部的地质断层处。
16、进一步改进，所述气体干燥容器采用含有二氧化硅干燥剂的玻璃容器。
17、进一步改进，连接所述气体干燥容器和热红外二氧化碳气体观测仪之间的通气软管上还设有三通阀，所述三通阀的第三端口用于连接二氧化碳收集瓶。
18、采用这样的设计后，本专利技术至少具有以下优点：
19、本专利技术监测地质埋存体二氧化碳泄露的方法首先对监测井处二氧化碳气体进行13c检测，定性判断二氧化碳的泄露情况，再结合二氧化碳的实时监测数据，根据其扰动数据定量判断二氧化碳泄露的强弱，为地质埋存体二氧化碳泄露的定量判断提供有利支持。还通过由扰动数据得到的二氧化碳频谱数据，能更直观的反应出二氧化碳的定量泄露情况，是属于连续泄露事件还是间歇性的泄露事件，进一步的为二氧化碳地质封存的安全性提供准确指导和有利判断。
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1.一种监测地质埋存体二氧化碳泄露的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的监测地质埋存体二氧化碳泄露的方法，其特征在于，步骤(2)中还包括将获得的扰动数据进行快速傅里叶变换处理的步骤，得到对应时段内的二氧化碳频谱数据，根据频谱数据中能谱密度大小，直观判断泄露的强弱，能谱密度越大，则泄露强度越大，表明存在连续泄露事件。
3.根据权利要求2所述的监测地质埋存体二氧化碳泄露的方法，其特征在于，步骤(2)中扰动数据的获得方法为：
4.根据权利要求3所述的监测地质埋存体二氧化碳泄露的方法，其特征在于，步骤(2)中快速傅里叶变换处理的数学表达式为
5.根据权利要求1至4任一项所述的监测地质埋存体二氧化碳泄露的方法，其特征在于，所述监测机构包括依次连接的隔离套管、单向阀、气体干燥容器和热红外二氧化碳气体观测仪，所述隔离套管插入地质埋存体上部的钻孔中，所述单向阀、气体干燥容器和热红外二氧化碳气体观测仪之间均通过通气软管连接。
6.根据权利要求5所述的监测地质埋存体二氧化碳泄露的方法，其特征在于，所述隔离套管的
7.根据权利要求6所述的监测地质埋存体二氧化碳泄露的方法，其特征在于，所述气体干燥容器采用含有二氧化硅干燥剂的玻璃容器。
8.根据权利要求5所述的监测地质埋存体二氧化碳泄露的方法，其特征在于，连接所述气体干燥容器和热红外二氧化碳气体观测仪之间的通气软管上还设有三通阀，所述三通阀的第三端口用于连接二氧化碳收集瓶。
...【技术特征摘要】
1.一种监测地质埋存体二氧化碳泄露的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的监测地质埋存体二氧化碳泄露的方法，其特征在于，步骤(2)中还包括将获得的扰动数据进行快速傅里叶变换处理的步骤，得到对应时段内的二氧化碳频谱数据，根据频谱数据中能谱密度大小，直观判断泄露的强弱，能谱密度越大，则泄露强度越大，表明存在连续泄露事件。
3.根据权利要求2所述的监测地质埋存体二氧化碳泄露的方法，其特征在于，步骤(2)中扰动数据的获得方法为：
4.根据权利要求3所述的监测地质埋存体二氧化碳泄露的方法，其特征在于，步骤(2)中快速傅里叶变换处理的数学表达式为
5.根据权利要求1至4任一项所述的监测地质埋存体二氧化碳泄露的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨多兴，
申请(专利权)人：应急管理部国家自然灾害防治研究院，
类型：发明
国别省市：
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