[發(fā)明專利]一種CO2地質(zhì)封存中鉆孔泄漏的測定方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110441173.3
• 申請日: 2011-12-26
• 公開（公告）號: CN102519679A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設計）人: 龐忠和;黃天明;孔彥龍;袁利娟;李捷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所
• 主分類號: G01M3/20
• 分類號: G01M3/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周長興

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種監(jiān)測氣體泄漏的方法，具體地說涉及一種CO₂地質(zhì)封存中鉆孔引起氣體泄漏的測定方法。

背景技術(shù)

在全球氣候變化的背景下，大規(guī)模的深部咸水層CO₂地質(zhì)封存(CCS)被看作是最有潛力的減排措施之一。為了保證其安全性和封存的有效性，對CO₂注入深部咸水層后的運移狀況的監(jiān)測則是十分必要和迫切的。目前主要集中在利用地球物理方法對CO₂的擴散暈和利用地球化學方法對水-巖-氣反應進行監(jiān)測。然而CO₂可能通過斷裂帶和這些注入和監(jiān)測鉆孔泄漏到淺部含水層或地表，從而危害生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。因此如何有效地監(jiān)測CO₂泄漏，對于CO₂地質(zhì)封存具有重要影響。

安全性監(jiān)測和評價是CO₂地質(zhì)封存中的一個最關(guān)鍵性問題。一方面CO₂可能突破蓋層向淺部含水層泄漏，也可能通過斷層和斷裂帶向上運移至淺部含水層和地表，另外，也有可能突破注入井井壁、甚至是監(jiān)測井井壁向周邊擴散。

由于目前國際上商業(yè)運行的CO₂地質(zhì)封存項目數(shù)量十分有限，規(guī)模更是處于試驗階段。公知技術(shù)(可參閱Lombardi?and?Voltattorni，2010Appl.Geochem?25：1206-1220和Annunziatellis?et?al.，2008，Int.J.Greenh?Gas.Con.3：353-372)曾監(jiān)測天然類似體(CO₂氣田等)土壤及含水層中CO₂含量及組成與水化學成分，并與周邊未發(fā)生CO₂泄漏的含水層進行比較，來理解CO₂遷移機制并在很短時間內(nèi)預測CO₂泄漏對淺部含水層和生態(tài)系統(tǒng)的最終影響。但沒有對CO₂注入后通過斷層斷裂和注入井泄漏進行研究與監(jiān)測，也沒有注意到注入井發(fā)生泄漏的可能性，同時缺乏評價手段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種CO₂地質(zhì)封存中鉆孔引起氣體泄漏的測定方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的CO₂地質(zhì)封存中鉆孔引起氣體泄漏的測定方法，其主要步驟是：

1)在CO₂注入前，對注入井及監(jiān)測井周邊土壤中CO₂含量及同位素組成進行背景值取樣調(diào)查，查明未擾動條件下土壤中CO₂含量及CO₂來源；

2)對注入的CO₂的碳同位素進行分析并標記特征，注入深部咸水層；

3)在距注入井不同的位置，分時間段對土壤中CO₂含量及同位素進行取樣分析，測定土壤中CO₂含量相對于未擾動條件是否增加，以及與CO₂注入之間的聯(lián)系。

所述的方法，其中，測定的內(nèi)容包含CO₂的含量、CO₂的δ¹³C值并測定土壤向大氣的排泄通量。

所述的方法，其中，測定土壤氣的CO₂的含量是用帶有內(nèi)置泵的紅外氣體分析儀。

本發(fā)明的方法可以對CO₂地質(zhì)封存的注入井和監(jiān)測井周邊的土壤氣中CO₂含量與同位素組成進行監(jiān)測，從而評價注入井和監(jiān)測井對CO₂封存安全性的影響。

附圖說明

圖1是CO₂地質(zhì)封存后，有可能會逐漸向地層上方溢出的示意圖。

圖2是本發(fā)明用于測定土壤中CO₂的含量的測定工具示意圖。

圖3是本發(fā)明測定土壤CO₂向大氣排泄通量的測定工具和方法的示意圖。

具體實施方式