【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供了一种利用温度控制煤转化建造co2封存储层的方法，属于煤开发。
技术介绍
1、不可开采的煤层封存co2是co2地质封存的主要方法和热点研究方向。由于煤的渗透性低导致co2很难注入煤层，成为煤层封存co2的技术难点。煤是一种在高温下可热解或氧化反应，产生可燃性气体，并形成多孔隙率的有机岩石。煤炭地下气化就是利用煤的氧化反应，将固体煤转化成可燃性气体，实现流态化开采的一种方法。但由于煤炭地下氧化（燃烧）的范围难以控制，会形成形状不可控的采空区（燃烧通道），并引起地表沉陷，进而引起地下水侵入燃烧区，使反应难以持续进行。
2、专利“一种富油煤原位热解及co2地质封存一体化的方法”（专利申请号：202110943836.5）正是利用富油煤的热解特性，将煤转化为油气资源，并利用其残碳封存co2。煤高温热解是生产焦炭的主要方法，上述专利（专利申请号：202110943836.5）仅原理性地提出通过热解产生油气、利用热解残碳封存co2，忽略了温度对煤热解的控制作用，极易产生类似煤炭地下气化形成不可控的采空区、地表沉降等弊端，最终无法实现co2封存。因此，煤原位热解与co2封存不可同时兼顾，以固体煤炭流体化开采的热解会导致残碳过度热解，降低其对co2的吸附性，进而影响封存量，甚至于过度热解后，形成采空区，破坏封存空间。专利“一种基于热解的煤炭原位分选开采方法”（cn113803048a）也存在上述的不足。
3、因此，针对目前国内基于煤原位热解的co2地质封存技术所存在的瓶颈及挑战，亟待提出一种煤层改性的有效技
技术实现思路
1、本专利技术针对上述现有技术存在的问题，提供了一种利用温度控制煤转化建造co2封存储层的方法，结合了水蒸气温度调控、煤原位热解及co2地质封存的方法。该方法的关键点是选择合适的水蒸气温度，利用水蒸气携带的热量对煤炭进行原位热解，热解煤中一定量挥发分并收集，形成需要孔隙率的储层，然后停止热解。向热解后形成的高孔隙率、高渗透率的煤层注入co2，以进行co2地质封存。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种利用温度控制煤转化建造co2封存储层的方法，包括以下步骤：
3、步骤一：对目标煤层进行取样，测定其物理、化学参数；
4、步骤二：在目标煤层中平行建造两口或者多口定向井，并对井筒进行隔热处理，其中用于注入热源的定向井为注热井，用于收集挥发分产物的定向井为生产井；
5、步骤三：采用公知的方法，对定向井的煤层段之间的煤体进行压裂增透，构建气体渗流通道；
6、步骤四：通过注热井向煤层注入恒温热源，将煤层加热至热解，热解产生的气体产物在注入气流的驱动下从生产井排出；
7、步骤五：依据热解产物量计算煤层新的孔隙率，防止对煤体过度热解，然后根据热解后煤层的孔隙率重新调整热源的温度，控制性地对煤体进行热解，形成需要孔隙率的储层；
8、步骤六：交换注热井与生产井，重复步骤四和五，使注热井与生产井之间的煤热解形成的孔隙更为均匀；
9、步骤七：热解得到需要孔隙率的储层后，向生产井和注入井中注入高压co2，co2进入井中并吸附在热解后的煤体上，待吸附饱和后停止注入，封闭注热井和生产井，完成co2的地质封存。
10、根据步骤一中测定的目标煤层的物理、化学参数用于确定初始热解煤层所需要的热源温度。
11、热源采用水蒸气。
12、步骤五中以注热井为恒温热源，采用数值计算方法模拟煤层中的温度场，根据温度与热解的对应关系，确定煤体新增的孔隙率，当孔隙率达到设计值时，此时调换注热井和生产井，注入同温度的水蒸气，对煤炭进行充分热解，最终形成需要孔隙率的储层，作为co2的封存储层。
13、在进行煤热解过程中，通过计算的新的孔隙率调控水蒸气温度，采用由低到高的加热方法，通过控制注入的水蒸气温度控制煤的热解程度及新增孔隙量，使得热解后的储层具有足够的稳定性。
14、根据热解产物量计算孔隙率增量，并确定热解终止的时间，其中孔隙率增量的计算公式如下：
15、；
16、其中 δn为孔隙率增量， m g为热解产物质量， m c为热解区内煤的质量。
17、将收集的热解产物作为加热水蒸气的燃料。
18、步骤二中根据目标煤层的区域面积、煤层厚度，决定布井方式及个数，其中布井方式包括垂直平行布置定向井和水平平行布置定向井两种方式。
19、本专利技术相对于现有技术具备的有益效果为：
20、（1）通过控制煤体温度，使煤体适度热解，避免高温热解使煤变为焦炭，降低煤层对co2的吸附能力；
21、（2）通过控制煤体温度，使煤体适度热解，避免不可控热解形成采空区，引起煤层上覆岩层垮塌，破坏地层结构；
22、（3）增加了煤的孔隙率，进而提高了煤的渗透性，使向煤层注入co2更为容易；
23、（4）利用煤对co2的强吸附性，热解过后的储层具有发达的孔隙结构，其封存量大于原始煤储层；
24、（5）与砂岩储层相比，co2封存量相同时，封存在热解后的储层中的co2，由于co2以吸附态和游离态存在于储层中，其封存压力更低，封存过程的能耗也更低；
25、（6）热解产生的油气是油质的燃料和化工原料；
26、（7）此方法适用于不同煤阶的煤储层。
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1.一种利用温度控制煤转化建造CO2封存储层的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用温度控制煤转化建造CO2封存储层的方法，其特征在于：根据步骤一中测定的目标煤层的物理、化学参数用于确定初始热解煤层所需要的热源温度。
3.根据权利要求1所述的一种利用温度控制煤转化建造CO2封存储层的方法，其特征在于：热源采用水蒸气。
4.根据权利要求3所述的一种利用温度控制煤转化建造CO2封存储层的方法，其特征在于：步骤五中以注热井为恒温热源，采用数值计算方法模拟煤层中的温度场，根据温度与热解的对应关系，确定煤体新增的孔隙率，当孔隙率达到设计值时，此时调换注热井和生产井，注入同温度的水蒸气，对煤炭进行充分热解，最终形成需要孔隙率的储层，作为CO2的封存储层。
5.根据权利要求4所述的一种利用温度控制煤转化建造CO2封存储层的方法，其特征在于：在进行煤热解过程中，通过计算的新的孔隙率调控水蒸气温度，采用由低到高的加热方法，通过控制注入的水蒸气温度控制煤的热解程度及新增孔隙量，使得热解后的储层具有足够的稳定性。
7.根据权利要求3所述的一种利用温度控制煤转化建造CO2封存储层的方法，其特征在于：将收集的热解产物作为加热水蒸气的燃料。
8.根据权利要求1所述的一种利用温度控制煤转化建造CO2封存储层的方法，其特征在于：步骤二中根据目标煤层的区域面积、煤层厚度，决定布井方式及个数，其中布井方式包括垂直平行布置定向井和水平平行布置定向井两种方式。
...【技术特征摘要】
1.一种利用温度控制煤转化建造co2封存储层的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用温度控制煤转化建造co2封存储层的方法，其特征在于：根据步骤一中测定的目标煤层的物理、化学参数用于确定初始热解煤层所需要的热源温度。
3.根据权利要求1所述的一种利用温度控制煤转化建造co2封存储层的方法，其特征在于：热源采用水蒸气。
4.根据权利要求3所述的一种利用温度控制煤转化建造co2封存储层的方法，其特征在于：步骤五中以注热井为恒温热源，采用数值计算方法模拟煤层中的温度场，根据温度与热解的对应关系，确定煤体新增的孔隙率，当孔隙率达到设计值时，此时调换注热井和生产井，注入同温度的水蒸气，对煤炭进行充分热解，最终形成需要孔隙率的储层，作为co2的封存储层。
5.根据权利要求4所述的一种利用...
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