專利名稱：提高地?zé)峄毓嗦屎虲O₂地質(zhì)封存一體化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地?zé)豳Y源的開發(fā)利用技術(shù)，具體地涉及一種提高地?zé)峄毓嗦屎?CO2地質(zhì)封存于一體的方法。
背景技術(shù)：
地?zé)豳Y源作為一種清潔、友好的可再生能源，是當(dāng)前節(jié)能減排的理想選擇之一。為了實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源的可持續(xù)開發(fā)利用，在地?zé)衢_發(fā)過程中，應(yīng)該采用采灌結(jié)合的方式。這對保持熱儲壓力，延長地?zé)崽飰勖?，防止環(huán)境破壞是非常有效和必要的。目前，基巖熱儲回灌問題已基本解決，但在砂巖熱儲中還存在著回灌量小，回灌阻塞嚴(yán)重的瓶頸，對砂巖熱儲的可持續(xù)開發(fā)利用非常不利。我國沉積盆地中低溫地?zé)豳Y源分布廣泛，解決回灌問題意義重大。目前已有研究主要從回灌設(shè)備、系統(tǒng)工藝、技術(shù)方法等進(jìn)行了初步探索，初步確定了回灌溫度、回灌壓力對回灌率的影響。還通過提高回灌水過濾器的孔徑和改善成井工藝等方式來提高回灌率，但效果不佳。所以應(yīng)嘗試采用化學(xué)機(jī)理來改善儲層的孔隙度和滲透率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種提高地?zé)峄毓嗦屎?X)2地質(zhì)封存于一體的方法，以改善砂巖儲層的孔隙度和滲透率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的提高地?zé)峄毓嗦屎?X)2地質(zhì)封存于一體的方法，以液態(tài)形式的(X)2作為化學(xué)激發(fā)劑，注入到砂巖儲層中，通過與砂巖儲層的碳酸鹽礦物反應(yīng)而提高砂巖儲層的滲透率和孔隙度。所述的方法中，注入的(X)2量按Ikg地層水計(jì)為9-200mmol。本發(fā)明的方法可以達(dá)到封存部分(X)2的目的，并且在一定程度上實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。


圖1是CO2-EATER概念模式圖。圖2是實(shí)施例一中的在Ikg地層水中注入27. 82mmolC02后的儲層水化學(xué)變化圖。
具體實(shí)施例方式影響回灌率低的因素較復(fù)雜，包括物理因素和化學(xué)因素，其中化學(xué)堵塞有可能是造成回灌率低的主要原因之一。所以為了有效的提高熱儲層的回灌率，應(yīng)嘗試采用化學(xué)機(jī)理來改善儲層的孔隙度和滲透率。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明提出了 CO2-EATER模式，即 CO2-Enhanced Aquifer Thermal Energy Recovery。該模式指的是以 CO2 作為化學(xué)激發(fā)劑， 注入到砂巖儲層中，通過與儲層的碳酸鹽礦物反應(yīng)而提高儲層的滲透率和孔隙度，達(dá)到提高儲層回灌率的目的。該模式的可行性已通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)室水熱試驗(yàn)證實(shí)。請參閱圖1，圖面所示方向的左邊的井孔表示回灌井，即CO2注入井10，右邊的井孔表示地?zé)崴_采井11。(X)2注入井10穿過第四系地層12和隔水層13到達(dá)鈣質(zhì)膠結(jié)為主的砂巖儲層14，將液態(tài)形式的(X)2通過泵由(X)2注入井10注入到正在開采地?zé)岬纳皫r儲層 14中，(X)2進(jìn)入到砂巖儲層14后，與砂巖儲層14中的鈣質(zhì)膠結(jié)物以及儲層骨架礦物發(fā)生地球化學(xué)反應(yīng)，即CO2-水-巖相互作用。研究表明，碳酸鹽的動力學(xué)反應(yīng)速率較快，一般為幾個(gè)小時(shí)到幾天，所以(X)2注入后，鈣質(zhì)膠結(jié)物會很快發(fā)生溶解，砂巖儲層的孔隙度和滲透率會改善，地?zé)嵛菜毓鄷r(shí)就會更容易，達(dá)到提高回灌率的目的，使地?zé)崮艿睦脤?shí)現(xiàn)可持續(xù)化。實(shí)施例一本實(shí)施例以天津館陶組地層水和館陶組砂巖巖芯的例子進(jìn)行說明。針對Ikg館陶組地層水和館陶組砂巖巖芯，通過分別模擬9. 68mmol、14. 24mmol、27. 82mmol、69. 92mmol 和196. Smmol的CO2注入條件下，儲層CO2-水-巖相互作用導(dǎo)致的砂巖儲層鈣質(zhì)膠結(jié)物溶解作用及其對孔隙度的影響。結(jié)果表明，砂巖儲層流體的PH值降低了 1個(gè)單位，HC0”Ca2+、 Mg2+、A1和Si等組分含量均增加(圖幻，這是鈣質(zhì)膠結(jié)物在酸性環(huán)境中發(fā)生溶解導(dǎo)致的，進(jìn)而導(dǎo)致砂巖儲層孔隙度增加。
權(quán)利要求
1.一種提高地?zé)峄毓嗦屎?X)2地質(zhì)封存于一體的方法，以液態(tài)形式的(X)2作為化學(xué)激發(fā)劑，注入到砂巖儲層中，通過與砂巖儲層的碳酸鹽礦物反應(yīng)而提高砂巖儲層的滲透率和孔隙度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，注入的(X)2量按Ikg地層水計(jì)為9-200mmol。
全文摘要
一種提高地?zé)峄毓嗦屎虲O2地質(zhì)封存于一體的方法，以液態(tài)形式的CO2作為化學(xué)激發(fā)劑，注入到砂巖儲層中，通過與砂巖儲層的碳酸鹽礦物反應(yīng)而提高砂巖儲層的滲透率和孔隙度。本發(fā)明的方法可以達(dá)到封存部分CO2的目的，并且在一定程度上實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
文檔編號F24J3/08GK102425870SQ20111044257
公開日2012年4月25日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者龐忠和, 李義曼, 楊峰田, 羅璐, 黃天明 申請人:中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所