專利名稱：用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉以及一種用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一種為了確保二氧化碳的地質(zhì)灌注時的穩(wěn)定性，不僅對要灌注的二氧化碳的壓力和溫度進行最佳控制，還有效地監(jiān)控所述壓力和溫度，進而檢測從地下泄露的二氧化碳來實現(xiàn)更加安全的二氧化碳地質(zhì)儲存的技術。
背景技術：
二氧化碳儲存技術除了地質(zhì)儲存技術之外還有海洋儲存技術以及礦物碳酸化技術等。其中，海洋儲存技術(ocean storage technology)是指將二氧化碳以氣態(tài)、液態(tài)、 固態(tài)或水合物狀態(tài)儲存在海洋或海床的技術。出于恐怕會破壞海洋生態(tài)系統(tǒng)的憂慮以及長期儲存二氧化碳時存在的不穩(wěn)定性等問題，海洋儲存技術目前為止還未曾正式實施過。此外，礦物碳酸化技術(mineral carbonation technology)是指使二氧化碳主要與鈣和鎂等金屬氧化物進行化學反應，以不溶性的碳酸鹽礦物狀態(tài)對二氧化碳進行儲存的技術。這種礦物碳酸化技術需要大量的反應能，同時伴隨著碳酸鹽礦物的儲存以及處理本身會造成環(huán)境污染的憂慮，因而到目前為止仍處于難以實現(xiàn)的階段。因此，地質(zhì)儲存技術被評為目前為止最有效的二氧化碳儲存技術。二氧化碳地質(zhì)儲存技術(geologic storage technology)是指將二氧化碳儲存到陸地(或者海底)750 1000m深度的適合的地層(geologic formation)的技術。由于深度灌注的二氧化碳以超臨界流體狀態(tài)存在，因而行跡十分緩慢且與周邊地層或地下流體進行反應而固化或者溶解。由此，地質(zhì)儲存技術也被稱為地質(zhì)隔離技術 (geologic sequestration technology)。通過這種二氧化碳地質(zhì)儲存技術，能夠穩(wěn)定地進行深至地下幾公里(Km)的地質(zhì)儲存對象地層的鉆孔，若要利用加壓裝置等灌注設施來有效且穩(wěn)定地灌注二氧化碳，首先要實現(xiàn)的是用于高壓灌注的地上設備的設計和運用，防泄漏技術的實現(xiàn)以及綜合性二氧化碳地質(zhì)儲存技術。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術課題是，提供一種為了穩(wěn)定地將二氧化碳灌注到地下，而對要灌注的二氧化碳的壓力和溫度進行最佳控制的二氧化碳分配裝置，并且對灌注保管在地下管井的二氧化碳會否向地表泄漏的情況進行監(jiān)控，從而實現(xiàn)更加綜合性的管理運營模式的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)。根據(jù)用于實現(xiàn)上述技術課題的本發(fā)明原理，提供一種用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，包括二氧化碳分配部，該二氧化碳分配部包括多歧管部，其以多個部分分支而形成，以從上述多個儲存罐導入用于地質(zhì)儲存的二氧化碳，分配腔室部，其入口側(cè)與上述多歧管部相連通，其出口側(cè)與朝向上述地下管井的灌注管相連接，從而向上述灌注管供給通過上述多歧管部導入的二氧化碳，溫度調(diào)節(jié)部，其對導入到上述分配腔室部的內(nèi)部的二氧化碳的溫度進行調(diào)節(jié)，以及流量/流動壓力調(diào)節(jié)部，其對要通過上述分配腔室部灌注到地下的二氧化碳的流量以及流動壓力進行調(diào)節(jié)，從而對要灌注到地下的二氧化碳的溫度、流量、流動壓力條件進行調(diào)節(jié)；二氧化碳檢測部，其密封上述灌注管并與地表相向地密閉形成，從而對灌注到地下的二氧化碳會否向地表泄漏的情況進行檢測；日志部， 其收集加工從上述流量/流動壓力調(diào)節(jié)部以及上述二氧化碳檢測部傳輸?shù)亩趸紮z測信號，來發(fā)送加工后的數(shù)據(jù)；客戶端服務器，其整合從上述日志部傳輸?shù)臄?shù)據(jù)來通過通信網(wǎng)進行傳輸；以及二氧化碳管理服務器，其綜合從上述客戶端服務器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)之后，對綜合后的數(shù)據(jù)進行分析來實時管理二氧化碳的地質(zhì)儲存分析結果。此時，上述二氧化碳檢測部包括密閉型檢查槽，其以圓頂形狀的密閉結構從上述地下管井的中央上側(cè)突出形成；二氧化碳檢測傳感器，其形成在以開口方式與上述密閉型檢查槽的一側(cè)連接的流出管上，來檢測地表泄漏的二氧化碳。并且優(yōu)選地，上述二氧化碳檢測傳感器是用于對通過上述地下管井的中央周邊向地表上部泄漏的二氧化碳的流量以及流動壓力進行檢測的流量計以及壓力計。并且優(yōu)選地，多個地下管井分別具有上述二氧化碳檢測部，并且上述二氧化碳檢測部形成為與多個上述日志部分別連接的形態(tài)。此時，上述客戶端服務器整合上述日志部所收集加工的二氧化碳檢測信號之后， 通過通信網(wǎng)與從用戶的終端或二氧化碳管理服務器請求的命令聯(lián)動地進行傳輸。并且，上述二氧化碳管理服務器包括系統(tǒng)運營模塊，其對從上述客戶端服務器傳輸?shù)年P于二氧化碳地表泄漏的信息以及關于二氧化碳地質(zhì)儲存的信息進行分析，來對保管在地下管井的二氧化碳的儲存狀態(tài)進行管理監(jiān)督；數(shù)據(jù)庫管理模塊，其根據(jù)上述系統(tǒng)運營模塊的控制來管理關于二氧化碳儲存狀態(tài)的數(shù)據(jù)庫；報告書生成模塊，其通過從上述數(shù)據(jù)庫管理模塊抽出的綜合數(shù)據(jù)來生成報告書；以及綜合數(shù)據(jù)庫部，用額外的存儲介質(zhì)形式記錄保管通過上述數(shù)據(jù)庫管理模塊進行處理的綜合數(shù)據(jù)。此時優(yōu)選地，將通過上述二氧化碳管理服務器進行處理的綜合數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成文本信息、圖像信息以及聲音信息中的至少一種信息。并且，上述溫度調(diào)節(jié)部包括溫度傳感器，其安裝在上述灌注管上，并對從上述分配腔室部流出而要灌注到地下的二氧化碳的溫度進行檢測；以及加熱部，其配置成包圍上述分配腔室部的外周緣的形態(tài)，對導入到上述分配腔室部的內(nèi)部的二氧化碳進行加熱來進行升溫調(diào)節(jié)。并且，上述溫度調(diào)節(jié)部還包括溫度比較部，其對溫度傳感器所檢測的要灌注到地下的二氧化碳的溫度與已設定的基準值進行比較；溫度運算部，其通過與上述基準值之間的比較，計算出需要通過上述加熱部進行升溫的二氧化碳的溫度補償值；以及溫度控制部， 其控制上述加熱部的動作，以使上述分配腔室部的內(nèi)部的二氧化碳溫度上升相當于計算出的上述溫度補償值的量。此時，上述流量/流動壓力調(diào)節(jié)部包括流量檢測部，其安裝在上述灌注管上，檢測要灌注到地下的二氧化碳的流量；流動壓力檢測部，其安裝在上述灌注管上，檢測要灌注到地下的二氧化碳的流動壓力；以及閥部，其安裝在上述灌注管上，調(diào)節(jié)從上述分配腔室部流出而要灌注到地下的二氧化碳的流量以及流動壓力。
并且，上述流量/流動壓力調(diào)節(jié)部還包括流量/流動壓力控制部，該流量/流動壓力控制部對通過上述流量檢測部以及上述流動壓力檢測部檢測的二氧化碳的流量以及流動壓力數(shù)據(jù)與已設定的基準值進行比較判斷，并控制上述閥部的開閉動作，以能夠按適當?shù)牧鲃訅毫σ约傲髁抗┙o要灌注到地下的二氧化碳。并且，在上述多歧管部的一側(cè)還具有插口，該插口擴管形成，以通過管與多個儲存罐相連接。并且，在上述多個儲存罐的下側(cè)還具有電熱保溫器，該電熱保溫器用于對儲存在上述多個儲存罐的內(nèi)部的二氧化碳進行加熱，使其維持恒定溫度。并且，在上述多個儲存罐的出口側(cè)具有截止閥，其對要供給到上述分配腔室部的二氧化碳的流動進行開閉調(diào)節(jié)；以及壓力計，其檢測要供給到上述分配腔室部的二氧化碳的流動壓力。并且，包括通信接口，該通信接口通過有線/無線通信網(wǎng)實時或按照不同時間帶或每當用戶請求時傳輸通過上述溫度調(diào)節(jié)部以及上述流量/流動壓力調(diào)節(jié)部體現(xiàn)的動作信號；通過上述通信接口根據(jù)從上述二氧化碳管理服務器下達的命令對上述溫度調(diào)節(jié)部以及上述流量/流動壓力調(diào)節(jié)部的動作進行控制。根據(jù)本發(fā)明的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)，能夠取得如下的有利的技術效果提供一種為了穩(wěn)定地將二氧化碳灌注到地下，而對要灌注的二氧化碳的壓力和溫度進行最佳控制的二氧化碳分配裝置，并且對灌注保管在地下管井的二氧化碳會否向地表泄漏的情況進行監(jiān)控，從而實現(xiàn)更加綜合性的設施管理運營模式。


圖1是本發(fā)明實施例的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)的結構簡圖。圖2是表示通過本發(fā)明實施例進行二氧化碳地質(zhì)儲存之后檢測地表泄漏的狀態(tài)的結構圖。圖3是表示本發(fā)明實施例的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)的結構的框圖。圖4是表示本發(fā)明實施例的二氧化碳管理服務器的詳細結構的框圖。圖5是表示本發(fā)明實施例的由二氧化碳管理服務器進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理來輸出各種形態(tài)的信息的狀態(tài)的框圖。
圖6是表示本發(fā)明實施例的用于有效分配二氧化碳的詳細結構的結構圖。圖7是用于說明本發(fā)明實施例的要灌注到地下的二氧化碳的溫度以及流量/流動壓力調(diào)節(jié)功能的結構圖。圖8是表示本發(fā)明實施例的通過二氧化碳管理服務器對要灌注到地下的二氧化碳的溫度以及流量/流動壓力調(diào)節(jié)功能進行控制的框圖。附圖標記的說明T 儲存罐110:多歧管部120 分配腔室部130 溫度調(diào)節(jié)部
7
140 流量/流動壓力調(diào)節(jié)部150:通信接口200 二氧化碳地質(zhì)儲存構造物201 鉆孔203 封隔器(packer)210 二氧化碳檢測部220 記錄表(log)部230 客戶端服務器240 二氧化碳管理服務器250 用戶個人計算機(PC)260 便攜式終端
具體實施例方式下面，將對本發(fā)明的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)的優(yōu)選實施例進行說明。參照附圖以及將在下面詳細說明的實施例，本發(fā)明的優(yōu)點和特征以及實現(xiàn)這些優(yōu)點和特征的方法會更加明確。但是，本發(fā)明不局限于將在下面說明的實施例，而能夠?qū)嵤└鞣N實施例。本實施例只用于使本發(fā)明更加完整，有助于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員完整地理解本發(fā)明的范圍，本發(fā)明要求保護的范圍由權利要求限定。并且，在說明本發(fā)明時如果判斷為相關的公開技術等會混淆本發(fā)明原理，將省略其詳細說明。圖中，圖1是本發(fā)明實施例的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)的結構簡圖，圖2是表示通過本發(fā)明實施例進行二氧化碳地質(zhì)儲存之后檢測地表泄漏的狀態(tài)的結構圖。所述圖1和圖2是為了示意性地明確說明本發(fā)明的結構關系以及作用效果而僅僅示意性地示出其特征部分的圖，預計會存在圖解的各種變形，圖示出的特征形態(tài)不用于限定本發(fā)明。首先，將參照圖1對本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于二氧化碳地質(zhì)灌注的壓力以及溫度調(diào)節(jié)功能得以提高的二氧化碳分配裝置的詳細結構進行說明。如圖1所示，本發(fā)明優(yōu)選實施例的二氧化碳分配裝置的基本結構包括二氧化碳分配部，該二氧化碳分配部包括多歧管部110，其以多個管分支而形成，以從儲存罐導入用于地質(zhì)儲存的二氧化碳；分配腔室部120，其利用連接至地下管井的灌注管122供給通過上述多歧管部110導入的二氧化碳；溫度調(diào)節(jié)部130，其對導入到上述分配腔室部120的內(nèi)部的二氧化碳的溫度進行調(diào)節(jié)；以及流量/流動壓力調(diào)節(jié)部140，其對要通過上述分配腔室部 120灌注到地下的二氧化碳的流量以及流動壓力進行調(diào)節(jié)。并且，將通過上述二氧化碳分配部調(diào)節(jié)溫度、流量以及流動壓力后的二氧化碳儲存保管在地下管井200，更具體地說是鉆孔201內(nèi)。在上述鉆孔201內(nèi)設置有用于固定灌注管122的位置的封隔器203，能夠通過上述鉆孔201以及封隔器203來更安全地引導二氧化碳的地質(zhì)儲存。但是，通過上述灌注管122灌注到鉆孔201內(nèi)來進行儲存的二氧化碳因其氣體特性會向地表外泄漏，因此優(yōu)選為具有用于檢測泄漏的二氧化碳的流量或流動壓力的單元。本發(fā)明優(yōu)選實施例涉及檢測這種二氧化碳的地表泄漏，從而能夠更有效地進行二氧化碳的地質(zhì)儲存的設備，進而包括綜合管理該設備的系統(tǒng)。特別是，參照圖2可知，本發(fā)明還包括二氧化碳檢測部210，該二氧化碳檢測部210 在地下管井200的上側(cè)周邊密封上述灌注管122并與地表相向地密閉形成，從而對灌注到地下的二氧化碳會否向地表泄漏的情況進行檢測。二氧化碳檢測部210形成于密閉型檢查槽204上，該密閉型檢查槽204以圓頂形狀的密閉結構從地下管井的中央上側(cè)突出形成，更具體地說，優(yōu)選為由二氧化碳檢測傳感器構成，該二氧化碳檢測傳感器形成在沿著上述密閉型檢查槽204的一側(cè)開放形成的流出管205上，用于檢測二氧化碳。此時，密閉型檢查槽204被稱作用于防止向地表泄漏的二氧化碳擴散，并提供恒定的密閉形狀的檢查體積的腔室，上述密閉型檢查槽204可以根據(jù)上述鉆孔201的大小而采取不同的直徑以及大小，但優(yōu)選地，從鉆孔201上部外周至少隔離30cm左右來形成密閉型檢查槽204。在這里，二氧化碳檢測傳感器是指，用于檢測通過地下管井200的中央周邊向地表上部泄漏的二氧化碳的流量以及流動壓力的流量計以及壓力計。此外，只要能夠檢測向地表上泄漏的二氧化碳，就能夠采用各種檢測單元。圖1和圖2所示的箭頭方向表示在二氧化碳地質(zhì)儲存結束后向地表泄漏的流程。如圖1所示，通過上述二氧化碳檢測部210檢測的二氧化碳檢測信號被傳輸?shù)蕉趸脊芾矸掌?40而實現(xiàn)綜合管理，從而能夠進行更加有效的二氧化碳地質(zhì)儲存管理。有關圖1所示二氧化碳分配部的說明將在后文中通過圖5和圖6作詳細說明，在這里首先參照圖3和圖4對二氧化碳管理服務器240的綜合數(shù)據(jù)管理進行詳細說明。圖3是表示本發(fā)明實施例的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)的結構的框圖，圖4是表示本發(fā)明實施例的二氧化碳管理服務器的詳細結構的框圖。參照圖3，在具有多個鉆孔的多個地下管井200上具有多個結構各自獨立的二氧化碳檢測部210，通過各個二氧化碳檢測部210分別檢測的二氧化碳檢測信號被傳輸?shù)浇?jīng)由信號網(wǎng)相連接的各個日志部220。各個日志部220收集加工從上述二氧化碳檢測部210傳輸?shù)亩趸紮z測信號， 來生成規(guī)定形式的數(shù)據(jù)之后，再傳輸至客戶端服務器230。此時，客戶端服務器230能夠以一個結構與多個日志部220連接，但這種結構可以根據(jù)二氧化碳地質(zhì)儲存設備的設置區(qū)域的大小稍作變更。上述客戶端服務器230整合經(jīng)多個日志部220收集加工的二氧化碳檢測信號之后，與通過通信網(wǎng)請求的命令聯(lián)動地將整合后的信息傳輸至用戶的終端，即用戶個人計算機250、便攜式終端260或二氧化碳管理服務器M0。二氧化碳管理服務器240用于綜合從上述客戶端服務器230傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。并且， 二氧化碳管理服務器240對綜合后的數(shù)據(jù)進行分析來實時管理二氧化碳的地質(zhì)儲存分析結果。特別是，如圖4所示，上述二氧化碳管理服務器240包括系統(tǒng)運營模塊Ml、數(shù)據(jù)庫管理模塊M3、報告書生成模塊M5以及綜合數(shù)據(jù)庫部247等詳細結構，以更有效地綜合管理二氧化碳的地質(zhì)儲存分析結果。系統(tǒng)運營模塊241起到對從客戶端服務器傳輸?shù)年P于二氧化碳地表泄漏的信息以及關于二氧化碳地質(zhì)儲存信息進行分析，來對保管在地下管井的二氧化碳的儲存狀態(tài)進行管理監(jiān)督的功能。并且，數(shù)據(jù)庫管理模塊243根據(jù)上述系統(tǒng)運營模塊241的控制來記錄管理關于二氧化碳儲存狀態(tài)的數(shù)據(jù)庫。通過上述數(shù)據(jù)庫管理模塊243記錄管理的綜合數(shù)據(jù)被報告書生成模塊245抽出之后，向用于二氧化碳地質(zhì)儲存的設施監(jiān)督員傳輸相應報告書。另一方面，上述二氧化碳管理服務器240還包括存儲介質(zhì)，該存儲介質(zhì)用于在規(guī)定期間內(nèi)另行記錄保管經(jīng)上述數(shù)據(jù)庫管理模塊243處理的綜合數(shù)據(jù)，因此優(yōu)選地，二氧化碳管理服務器240形成包括綜合數(shù)據(jù)庫部M7的結構。并且，由二氧化碳管理服務器240綜合管理的有關二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成設施監(jiān)督員容易檢驗的形態(tài)，即文本信息、圖像信息以及聲音信息中的至少一種形態(tài)。參照圖5便能明確這種基于二氧化碳管理服務器MO的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能。接著，參照圖6至圖8對本發(fā)明實施例的二氧化碳的有效的用于地質(zhì)儲存的二氧化碳分配部進行說明。圖6是表示本發(fā)明實施例的用于有效分配二氧化碳的詳細結構的結構圖。參照圖6，本發(fā)明實施例的二氧化碳分配部包括多歧管部110，其以多個管分支而形成，以從儲存罐導入用于地質(zhì)儲存的二氧化碳；分配腔室部120，其利用連接至地下管井的灌注管122供給通過上述多歧管部110導入的二氧化碳；溫度調(diào)節(jié)部130，其對導入到上述分配腔室部120的內(nèi)部的二氧化碳的溫度進行調(diào)節(jié)；以及流量/流動壓力調(diào)節(jié)部140， 其對要通過上述分配腔室部120灌注到地下的二氧化碳的流量以及流動壓力進行調(diào)節(jié)。在這里，多歧管部110是指能夠?qū)⒂筛髯元毩⒌亩鄠€儲存罐T保管中的二氧化碳從各個儲存罐τ綜合移送到分配腔室部120內(nèi)側(cè)的管部件。為此，優(yōu)選地，上述多歧管部110具有多列配置的多岐管(manifold)形態(tài)，以防止相互干擾。在這里，優(yōu)選地，相應于多列配置的管體設計成其數(shù)量與多個儲存罐T的數(shù)量對應，本發(fā)明并不局限于圖示的三個管體的數(shù)量。換而言之，分別在獨立的場所保管二氧化碳的多個儲存罐T為了有效地移送二氧化碳，從儲存罐T的出口側(cè)連接形成一個個分別不同的管114，上述多歧管部110便起到使通過這種管114分配移送的二氧化碳匯流到分配腔室部120的內(nèi)部的作用。進而優(yōu)選地，上述多歧管部110為了便于與從多個儲存罐T連接的管114相連接， 還具有在相互連接的一側(cè)部位擴管形成的插口 112。多個儲存罐T是指臨時或暫時保管二氧化碳的儲存容器，優(yōu)選地，所述多個儲存罐T是易于在規(guī)定的內(nèi)部體積內(nèi)保管更多二氧化碳的壓縮罐。優(yōu)選地，在各個儲存罐T的下側(cè)具有電熱保溫器119，以能夠?qū)⒈９茉谏鲜鰞Υ婀?T內(nèi)部的二氧化碳的溫度狀態(tài)維持成適當水平。相應于上述電熱保溫器119的具體例子有，能夠利用輸入外部電源(Vs)而提供發(fā)熱功能的感應加熱線圈(induction heating coil)。在多個儲存罐T各自的出口側(cè)還具有截止閥116以及壓力計118。上述截止閥116通過開/關方式來調(diào)節(jié)內(nèi)部的流動流體，從而起到控制流動流體的功能，并且該截止閥116對分別從多個儲存罐T向分配腔室部120移動的二氧化碳的流動進行開閉調(diào)節(jié)。并且，壓力計118對要分別從多個儲存罐T供給到分配腔室部120的二氧化碳的流動壓力進行檢測。在本實施例中，從儲存罐T流出的二氧化碳的設定溫度以及壓力設定為50°C以及 40巴，但這種設定溫度及壓力可根據(jù)本發(fā)明要適用的實施條件以及環(huán)境等作適當選擇。保管在多個儲存罐T的二氧化碳沿著各個不同的管114移動，并通過上述多歧管部112匯流至分配腔室部120內(nèi)部。分配腔室部120的入口側(cè)120a與上述多歧管部110的出口開口相連通，分配腔室部120的出口側(cè)120b與朝向地下管井，即鉆孔的灌注管122相連接，從而起到利用灌注管 122供給通過多歧管部110導入的二氧化碳的功能。S卩，上述分配腔室部120起到綜合通過多歧管部110從多個儲存罐T導入的二氧化碳，再通過出口側(cè)的灌注管122將該二氧化碳灌注到地下管井的功能。為了進行更為穩(wěn)定的二氧化碳的綜合和分配功能，上述分配腔室部120的鎧裝由壓力容器形狀的外殼1 形成，上述分配腔室部120的外周緣周圍內(nèi)置有將在后文進行說明的作為溫度調(diào)節(jié)部130的詳細結構的加熱部133。上述加熱部133提供通過加熱分配腔室部120內(nèi)部的二氧化碳使其溫度上升至用戶所設定的溫度的調(diào)節(jié)功能。如上所述，溫度調(diào)節(jié)部130起到對導入到分配腔室部120內(nèi)部的二氧化碳的溫度進行調(diào)節(jié)的功能。為此，溫度調(diào)節(jié)部130包括溫度傳感器131，其對要灌注到地下的二氧化碳的溫度進行檢測；加熱部133，其對導入到分配腔室部120內(nèi)部的二氧化碳進行加熱來進行升溫調(diào)節(jié)；以及控制器(圖7的135)，其對溫度傳感器131所檢測的二氧化碳的溫度與已設定的基準值進行比較，計算出需要進行升溫的二氧化碳的溫度補償值，并控制上述加熱部133 的動作。上述控制器(圖7的135)的結構將在說明圖7時進行詳細說明，在這里，首先對上述溫度傳感器131以及加熱部133的結構進行詳細說明。溫度傳感器131安裝在從分配腔室部120的出口側(cè)連接而朝向地下管井的灌注管 122上，該溫度傳感器131是用于測量通過上述灌注管122供給到地下管井的二氧化碳的實際溫度的感測單元。上述溫度傳感器131可以使用各種類型的溫度計中的任意一種。上述加熱部133起到在恒定的升溫范圍內(nèi)對導入到分配腔室部120內(nèi)部的二氧化碳進行加熱的功能，在本實施例中，二氧化碳維持溫度設定為約50°C，但是這種溫度條件也不對本發(fā)明造成太大限制。舉個例子，能夠用作加熱部130的有感應加熱器(induction heater)，該感應加熱器能夠通過輸入外部電源(Vs)之后產(chǎn)生電阻熱來對分配腔室部120內(nèi)部的二氧化碳進行升溫調(diào)節(jié)。上述加熱部130的形態(tài)亦不限制本發(fā)明，可以根據(jù)各種實施例來采用不同的形態(tài)。
圖7是用于說明本發(fā)明實施例的要灌注到地下的二氧化碳的溫度以及流量/流動壓力調(diào)節(jié)功能的結構圖。參照圖7，作為溫度調(diào)節(jié)部130的詳細結構包括控制器135。形成在這種溫度調(diào)節(jié)部130上的控制器135包括溫度比較部136，其對溫度傳感器131所檢測的二氧化碳的溫度與已設定的基準值進行比較；溫度運算部137，其通過與上述基準值之間的比較，計算出需要通過上述加熱部133進行升溫的二氧化碳的溫度補償值；溫度控制部138，其控制上述加熱部133的動作，以使上述分配腔室部120的內(nèi)部的二氧化碳溫度上升相當于計算出的上述溫度補償值的量。在這里，在上述溫度比較部136的功能中，“已設定的基準值”是指用戶要向地下管井灌注的二氧化碳的目標溫度值，如果溫度傳感器131所檢測的二氧化碳的溫度低于“已設定的基準值”，就控制上述加熱部133的動作，來提升相應于差值的溫度補償值。再次參照圖6，對流量/流動壓力調(diào)節(jié)部140進行說明。流量/流動壓力調(diào)節(jié)部140起到對要通過分配腔室部120灌注到地下的二氧化碳的流量以及流動壓力進行調(diào)節(jié)的功能。如圖所示，流量/流動壓力調(diào)節(jié)部140包括流量檢測部141，其檢測要通過分配腔室部120灌注到地下的二氧化碳的流量；流動壓力檢測部143，其檢測要通過分配腔室部 120灌注到地下的二氧化碳的流動壓力；閥部145、147，既對要通過分配腔室部120灌注到地下的二氧化碳的流量進行開閉調(diào)節(jié)，還調(diào)節(jié)流動流動壓力。在這里，如圖6所示，流量檢測部141以及流動壓力檢測部143均形成在灌注管 122上，形成有效地檢測通過分配腔室部120流出的二氧化碳的流量以及流動壓力的結構。但是，上述流量檢測部141以及流動壓力檢測部143的配置結構僅作為一種優(yōu)選實施例，本發(fā)明不局限于此。由此，可以根據(jù)本發(fā)明要適用的位置、環(huán)境以及各種條件來稍作變形。并且，上述流量檢測部141是指普通的流量計，適用已出市的各種常用流量計即可，同時流動壓力檢測部143亦指普通的流動壓力計，亦能適用常用的流動壓力計。由此在這里將省略其詳細說明。并且，本發(fā)明并不太局限于閥部145、147的實施方式，即如圖1所示的閥部145、 147以流量檢測部141為基準分別設置在其前、后，與此不同，如圖7所示的閥部14fe、 14恥、147在灌注管122的部分區(qū)間分支形成為雙重管的各個管體上形成與圖6的配置方式不同的結構。上述流量/流動壓力調(diào)節(jié)部140除了流量檢測部141、流動壓力檢測部143以及閥部145、147以外還包括流量/流動壓力控制部149。參照圖7就能明確流量/流動壓力控制部149的功能以及作用。即，圖示的流量/流動壓力控制部149對通過流量檢測部141以及流動壓力檢測部143檢測的二氧化碳的流量以及流動壓力數(shù)據(jù)與已設定的基準值進行比較判斷，并控制上述閥部14fe、145b、147的開閉動作，以能夠按適當?shù)牧鲃訅毫σ约傲髁抗┙o要灌注到地下的二氧化碳。本實施例中的要灌注到地下的二氧化碳的設定壓力為40巴(bar)，但這種設定壓力可以根據(jù)用戶的設定而異。如上所述的流量/流動壓力控制部149能夠進行流量檢測部141以及流動壓力檢測部143和與所述流量檢測部141以及流動壓力檢測部143聯(lián)動而進行開閉驅(qū)動的閥部 145a、14^、147相互之間的主動性控制，從而能夠發(fā)揮以更加迅速而準確的條件分配二氧化碳的功能。圖8是表示本發(fā)明實施例的通過二氧化碳管理服務器對要灌注到地下的二氧化碳的溫度以及流量/流動壓力調(diào)節(jié)功能進行控制的框圖。如圖8所示，能夠根據(jù)通過通信網(wǎng)從二氧化碳管理服務器240下達的命令對上述的通過溫度調(diào)節(jié)部130以及流量/流動壓力調(diào)節(jié)部140體現(xiàn)的二氧化碳分配部的調(diào)節(jié)功能進行控制。為此，溫度調(diào)節(jié)部130以及流量/流動壓力調(diào)節(jié)部140與二氧化碳管理服務器MO 之間還具有通信接口 150，該通信接口 150能夠通過有線/無線通信網(wǎng)實時或按照不同時間帶或每當用戶請求時進行雙向的信號傳輸。此時，作為能夠通過通信接口 150進行遠程控制的終端，除了上述二氧化碳管理服務器240之外，還能夠利用搭載了 3G或4G通信調(diào)制解調(diào)器的用戶的智能手機。如上所述，本發(fā)明的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)為了確保二氧化碳的地質(zhì)灌注時的穩(wěn)定性，對要灌注到地下管井的二氧化碳的壓力以及溫度進行最佳控制，從而更加有效地發(fā)揮二氧化碳的分配功能，同時有效地對其進行監(jiān)控，進而徹底檢測灌注保管在地下的二氧化碳向地表上泄漏，從而進行更加安全的二氧化碳地質(zhì)儲存。以上，對涉及本發(fā)明的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)的優(yōu)選實施例進行了說明。上述的實施例在所有方面均用于例示，本發(fā)明不局限于此。本發(fā)明要求保護的范圍由所附權利要求書定義，應當理解，權利要求書中所記載的原理、范圍以及從等同概念導出的所有變更或變更的實施方式均屬于本發(fā)明要求保護的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)，其特征在于， 包括二氧化碳分配部，該二氧化碳分配部包括多歧管部，其以多個部分分支而形成，以從上述多個儲存罐導入用于地質(zhì)儲存的二氧化碳，分配腔室部，其入口側(cè)與上述多歧管部相連通，其出口側(cè)與朝向上述地下管井的灌注管相連接，從而向上述灌注管供給通過上述多歧管部導入的二氧化碳，溫度調(diào)節(jié)部，其對導入到上述分配腔室部的內(nèi)部的二氧化碳的溫度進行調(diào)節(jié)，以及流量/流動壓力調(diào)節(jié)部，其對要通過上述分配腔室部灌注到地下的二氧化碳的流量以及流動壓力進行調(diào)節(jié)，從而對要灌注到地下的二氧化碳的溫度、流量、流動壓力條件進行調(diào)節(jié)； 二氧化碳檢測部，其密封上述灌注管并與地表相向地密閉形成，從而對灌注到地下的二氧化碳會否向地表泄漏的情況進行檢測；日志部，其收集加工從上述流量/流動壓力調(diào)節(jié)部以及上述二氧化碳檢測部傳輸?shù)亩趸紮z測信號，來發(fā)送加工后的數(shù)據(jù)；客戶端服務器，其整合從上述日志部傳輸?shù)臄?shù)據(jù)來通過通信網(wǎng)進行傳輸；以及二氧化碳管理服務器，其綜合從上述客戶端服務器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)之后，對綜合后的數(shù)據(jù)進行分析來實時管理二氧化碳的地質(zhì)儲存分析結果。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，上述二氧化碳檢測部包括密閉型檢查槽，其以圓頂形狀的密閉結構從上述地下管井的中央上側(cè)突出形成； 二氧化碳檢測傳感器，其形成在以開口方式與上述密閉型檢查槽的一側(cè)連接的流出管上，來檢測地表泄漏的二氧化碳。
3.根據(jù)權利要求2所述的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，上述二氧化碳檢測傳感器是用于對通過上述地下管井的中央周邊向地表上部泄漏的二氧化碳的流量以及流動壓力進行檢測的流量計以及壓力計。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，多個地下管井分別具有上述二氧化碳檢測部，并且上述二氧化碳檢測部形成為與多個上述日志部分別連接的形態(tài)。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，上述客戶端服務器整合上述日志部所收集加工的二氧化碳檢測信號之后，通過通信網(wǎng)與從用戶的終端或二氧化碳管理服務器請求的命令聯(lián)動地進行傳輸。
6.根據(jù)權利要求1所述的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，上述二氧化碳管理服務器包括系統(tǒng)運營模塊，其對從上述客戶端服務器傳輸?shù)年P于二氧化碳地表泄漏的信息以及關于二氧化碳地質(zhì)儲存的信息進行分析，來對保管在地下管井的二氧化碳的儲存狀態(tài)進行管理監(jiān)督；數(shù)據(jù)庫管理模塊，其根據(jù)上述系統(tǒng)運營模塊的控制來管理關于二氧化碳儲存狀態(tài)的數(shù)據(jù)庫；報告書生成模塊，其通過從上述數(shù)據(jù)庫管理模塊抽出的綜合數(shù)據(jù)來生成報告書；以及綜合數(shù)據(jù)庫部，用額外的存儲介質(zhì)形式記錄保管通過上述數(shù)據(jù)庫管理模塊進行處理的綜合數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權利要求1所述的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，將通過上述二氧化碳管理服務器進行處理的綜合數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成文本信息、圖像信息以及聲音信息中的至少一種信息。
8.根據(jù)權利要求1所述的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，上述溫度調(diào)節(jié)部包括溫度傳感器，其安裝在上述灌注管上，并對從上述分配腔室部流出而要灌注到地下的二氧化碳的溫度進行檢測；以及加熱部，其配置成包圍上述分配腔室部的外周緣的形態(tài)，對導入到上述分配腔室部的內(nèi)部的二氧化碳進行加熱來進行升溫調(diào)節(jié)。
9.根據(jù)權利要求8所述的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，上述溫度調(diào)節(jié)部還包括溫度比較部，其對溫度傳感器所檢測的要灌注到地下的二氧化碳的溫度與已設定的基準值進行比較；溫度運算部，其通過與上述基準值之間的比較，計算出需要通過上述加熱部進行升溫的二氧化碳的溫度補償值；以及溫度控制部，其控制上述加熱部的動作，以使上述分配腔室部的內(nèi)部的二氧化碳溫度上升相當于計算出的上述溫度補償值的量。
10.根據(jù)權利要求1所述的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，上述流量/流動壓力調(diào)節(jié)部包括流量檢測部，其安裝在上述灌注管上，檢測要灌注到地下的二氧化碳的流量；流動壓力檢測部，其安裝在上述灌注管上，檢測要灌注到地下的二氧化碳的流動壓力；閥部，其安裝在上述灌注管上，調(diào)節(jié)從上述分配腔室部流出而要灌注到地下的二氧化碳的流量以及流動壓力。
11.根據(jù)權利要求10所述的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，上述流量/流動壓力調(diào)節(jié)部還包括流量/流動壓力控制部，該流量/流動壓力控制部對通過上述流量檢測部以及上述流動壓力檢測部檢測的二氧化碳的流量以及流動壓力數(shù)據(jù)與已設定的基準值進行比較判斷，并控制上述閥部的開閉動作，以能夠按適當?shù)牧鲃訅毫σ约傲髁抗┙o要灌注到地下的二氧化碳。
12.根據(jù)權利要求1所述的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，在上述多歧管部的一側(cè)還具有插口，該插口擴管形成，以通過管與多個儲存罐相連接。
13.根據(jù)權利要求1所述的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，在上述多個儲存罐的下側(cè)還具有電熱保溫器，該電熱保溫器用于對儲存在上述多個儲存罐的內(nèi)部的二氧化碳進行加熱，使其維持恒定溫度。
14.根據(jù)權利要求1所述的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)，其特征在于，在上述多個儲存罐的出口側(cè)具有截止閥，其對要供給到上述分配腔室部的二氧化碳的流動進行開閉調(diào)節(jié)；以及壓力計，其檢測要供給到上述分配腔室部的二氧化碳的流動壓力。
15.根據(jù)權利要求1所述的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)，其特征在于， 包括通信接口，該通信接口通過有線/無線通信網(wǎng)實時或按照不同時間帶或每當用戶請求時傳輸通過上述溫度調(diào)節(jié)部以及上述流量/流動壓力調(diào)節(jié)部體現(xiàn)的動作信號；通過上述通信接口根據(jù)從上述二氧化碳管理服務器下達的命令對上述溫度調(diào)節(jié)部以及上述流量/流動壓力調(diào)節(jié)部的動作進行控制。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)，包括二氧化碳分配部、二氧化碳檢測部、日志部、客戶端服務器、以及二氧化碳管理服務器，其中該二氧化碳分配部包括多歧管部、分配腔室部、溫度調(diào)節(jié)部、流量/流動壓力調(diào)節(jié)部，從而對要灌注到地下的二氧化碳的溫度、流量、流動壓力條件進行調(diào)節(jié)。本發(fā)明的用于二氧化碳地質(zhì)儲存的綜合管理系統(tǒng)能夠?qū)σ嘧⒌亩趸嫉膲毫蜏囟冗M行最佳控制，并且對灌注保管在地下管井的二氧化碳會否向地表泄漏的情況進行監(jiān)控，從而實現(xiàn)更加綜合性的設施管理運營模式。
文檔編號G01N21/35GK102465715SQ201110317228
公開日2012年5月23日 申請日期2011年10月18日 優(yōu)先權日2010年11月16日
發(fā)明者成基聲, 金太熙 申請人:韓國地質(zhì)資源研究院