[發明專利]一種二氧化碳地質封存結構和封存方法

在審

• 申請號: 201710324606.4
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN106904616A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 孫鐸
• 申請（專利權）人: 孫鐸
• 主分類號: C01B32/55
• 分類號: C01B32/55;E21B41/00;E21F17/16
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司21002
• 代理人: 許宗富,周秀梅

1.一種二氧化碳地質封存結構，其特征在于：該封存結構包括封存層、注入通道、二氧化碳水合物和廢棄能源區；其中：

封存層：用于將二氧化碳以二氧化碳水合物的形式存儲；封存層設置于廢棄能源區之內的空間中；

注入通道：用于將二氧化碳廢氣向封存層內注入；所述注入通道的一端與封存層相連通，注入通道的另一端設于廢棄能源區之外；

二氧化碳水合物：所述二氧化碳廢氣經注入通道進入封存層后，與封存層內的水生成二氧化碳水合物，并存儲于封存層內。

2.根據權利要求1所述的二氧化碳地質封存結構，其特征在于：所述廢棄能源區為廢棄的油田、廢棄的氣田或廢棄尾礦；所述封存層為廢棄的油田、廢棄的氣田或廢棄尾礦中存在的廢棄的開采空間。

3.根據權利要求1所述的二氧化碳地質封存結構，其特征在于：所述封存層內注入的二氧化碳廢氣的體積為封存層容積的150～200倍。

4.根據權利要求1所述的二氧化碳地質封存結構，其特征在于：所述封存層內在注入二氧化碳廢氣前含水飽和度大于0.1，孔隙率為0.1～0.5。

5.根據權利要求1所述的二氧化碳地質封存結構，其特征在于：所述封存層位于地表面以下300～500米。

6.根據權利要求5所述的二氧化碳地質封存結構，其特征在于：所述封存層內溫度為0～8℃，壓力為2～6MPa。

7.根據權利要求1所述的二氧化碳地質封存結構，其特征在于：注入封存層內的二氧化碳廢氣為二氧化碳含量≥90at.％的氣體。

8.根據權利要求1所述的二氧化碳地質封存結構，其特征在于：所述注入通道為生產井通道。

9.利用權利要求1所述封存結構進行的二氧化碳地質封存方法，其特征在于：該封存方法是將工廠產生的二氧化碳廢氣經由注入通道注入到廢棄能源區內的封存層中，注入的二氧化碳廢氣與封存層內殘留的水生成固態的二氧化碳水合物，從而實現二氧化碳的封存。

10.根據權利要求9所述的二氧化碳地質封存方法，其特征在于：該封存方法具體包括如下步驟：

(1)將工業生產中產生的煙氣收集；

(2)煙氣經過粗處理，得到二氧化碳含量大于90at.％的二氧化碳廢氣；

(3)將二氧化碳廢氣由注入通道注入封存層內，注入前控制封存層內的壓強低于二氧化碳蒸氣壓，防止液化帶來的流動性減弱；由于二氧化碳廢氣中含有工業生產中自帶的氮氣，注入初期并不會生成水合物，其有利于二氧化碳廢氣在封存層中的流動；

(4)當封存層內的壓強由于持續不斷的氣體注入達到二氧化碳水合物生成的臨界值時，水合物開始生成；此后封存層內的壓強保持恒定在平衡壓強以上500kPa，直至氣體注入結束。