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原文传递一种油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响分析装置及其方法

专利名称：	一种油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响分析装置及其方法
摘要：	一种油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响分析装置及其方法，装置包括油藏封存体模拟模块、CO2对环境影响模拟模块、CO2逃逸评价模块和数据采集模块；其中油藏封存体模拟模块用于模拟CO2在地层中封存过程中CO2扩散逃逸和CO2渗流逃逸情况；CO2对环境影响模拟模块用来对油藏封存体模拟模块中逃逸的CO2对环境影响规律进行研究测试；CO2逃逸评价模块用来评价CO2扩散逃逸速率和CO2渗流逃逸速率；数据采集模块用于对油藏封存体模拟模块、CO2对环境影响模拟模块和CO2逃逸评价模块的数据进行接收、处理和运算；本发明既能够分析CO2从地质体中的逃逸特征，又能够分析CO2逃逸后对环境影响，对CO2封存研究具有重要意义；具有结构合理、操作简单、数据准确及高效实用的优点。
专利类型：	发明专利
申请人：	西安石油大学
发明人：	聂向荣;陈军斌;黄海;景成;赵文景;朱建红;王晓明
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
申请号：	CN201911415461.4
公开号：	CN110988310A
代理机构：	西安智大知识产权代理事务所
代理人：	杨晔
分类号：	G01N33/24;G;G01;G01N;G01N33;G01N33/24
申请人地址：	710065 陕西省西安市雁塔区电子二路东段18号
主权项：	1.一种油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响分析装置，其特征在于：包括油藏封存体模拟模块A、CO2对环境影响模拟模块B、CO2逃逸评价模块C和数据采集模块D，所述油藏封存体模拟模块A用于模拟CO2在地层中的封存情况；CO2对环境影响模拟模块B用来对油藏封存体模拟模块A中逃逸的CO2对环境影响规律进行研究测试；CO2逃逸评价模块C用来评价CO2的扩散逃逸速率和CO2的渗流逃逸速率；数据采集模块D用于对油藏封存体模拟模块A、CO2对环境影响模拟模块B和CO2逃逸评价模块C的数据进行接收、处理和运算。 2.根据权利要求1所述的一种油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响分析装置，其特征在于：所述油藏封存体模拟模块A包括箱体(1)，所述箱体(1)一侧侧壁上方开有第一视窗(2)，第一视窗(2)下方，箱体(1)内侧壁设置有第一加热装置(3),箱体(1)顶部内侧设有第一照光装置(4),箱体(1)顶部设有第一温度传感器(5)；箱体(1)外部分别设有注入泵(6)、围压泵(7)及回压泵(8)，所述注入泵(6)的出口端与六通阀I(9)的入口端相连接，六通阀I(9)的出口端分别与油釜(10)、水釜(11)及气釜(12)的入口端相连接，油釜(10)、水釜(11)及气釜(12)的出口端分别与六通阀II(13)的入口端相连接，六通阀II(13)的出口端分为两路，一路与扩散箱(14)的入口端相连接，另一路与盖层岩体模拟模块(15)的入口端相连接，盖层岩体模拟模块(15)的出口端与回压阀(16)的入口端相连接，回压阀(16)的出口端与扩散箱(14)的出口端汇合后与六通阀III(17)的入口端相连接；所述回压泵(8)的出口端与回压阀(16)的出口端相连接；所述围压泵(7)的出口端与盖层岩体模拟模块(15)的岩心室(15-1)相连通。 3.根据权利要求2所述的一种油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响分析装置，其特征在于：所述扩散箱(14)内设有第一压力传感器(18)，六通阀II(13)与盖层岩体模拟模块(15)入口端相连接的管路上设有第二压力传感器(19)，回压泵(8)的出口端与回压阀(16)的出口端相连接的管路上设有第三压力传感器(20)，围压泵(7)的出口端与盖层岩体模拟模块(15)的岩心室(15-1)连通的管路上设有第四压力传感器(21)。 4.根据权利要求2所述的一种油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响分析装置，其特征在于：所述盖层岩体模拟模块(15)包括筒体(15-2)，筒体(15-2)两端设置有堵头(15-3)，筒体(15-2)内紧贴其内侧壁设置有橡胶套(15-4)，橡胶套(15-4)内设有岩心室(15-1)；所述岩心室(15-1)填充有由天然岩心按照地层序列及性质串联组成的盖层。 5.根据权利要求1所述的一种油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响分析装置，其特征在于：所述CO2对环境影响模拟模块B设置有环境模拟箱(25)，环境模拟箱(25)内从上至下依次设置有土壤环境模拟腔(26)、地表水模拟腔(27)及地下水模拟腔(28)；土壤环境模拟腔(26)内底部设有第二加热装置(29)，第二加热装置(29)上方设置有第一金属置物板(30)，第一金属置物板(30)上方设置有盛装有土壤的土壤模拟器皿(31)，土壤环境模拟腔(26)内顶部设置有第二照光装置(32)及第一CO2浓度监测计(33)，土壤环境模拟腔(26)一侧侧壁设有第二视窗(34)，另一侧侧壁设有第二温度传感器(35)；地表水模拟腔(27)内底部设有第三加热装置(36)，第三加热装置(36)上方设置有第二金属置物板(37)，第二金属置物板(37)上方设置有盛装有地表水的地表水模拟器皿(38)，地表水模拟腔(27)内顶部设置有第三照光装置(39)及第二CO2浓度监测计(40)，地表水模拟腔(27)一侧侧壁设有第三视窗(41)，另一侧侧壁设有第三温度传感器(42)；地下水模拟腔(28)内底部设有第四加热装置(43)，第四加热装置(43)上方设置有第三金属置物板(44)，第三金属置物板(44)上方设置有盛装有地下水的地下水模拟器皿(45)，地下水模拟腔(28)内顶部设置有第四照光装置(46)及第三CO2浓度监测计(47)，地下水模拟腔(28)一侧侧壁设有第四视窗(48)，另一侧侧壁设有第四温度传感器(49)；所述CO2对环境影响模拟模块B的入口端通过第一连通阀(22)与六通阀III(17)的出口端相连接，第一连通阀(22)出口端与第一气体流量计(23)的入口端相连接，第一气体流量计(23)出口端与六通阀IV(24)的入口端相连接；所述六通阀IV(24)的出口端分别与土壤模拟器皿(31)、地表水模拟器皿(38)及地下水模拟器皿(45)相连接。 6.根据权利要求1所述的一种油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响分析装置，其特征在于：所述CO2逃逸评价模块C包括试管(50)，所述试管(50)口部设置有橡胶塞(51)，所述橡胶塞(51)上贯穿通过有进入管与流出管，进入管通过第二连通阀(57)与六通阀III(17)的出口端相连接，流出管出口端与第二气体流量计(52)的入口端相连接，第二气体流量计(52)的出口端与六通阀V(53)的入口端相连接，六通阀V(53)的出口端与CO2溶解度监测箱(54)相连通，CO2溶解度监测箱(54)内底部设置有PH仪(55)，CO2溶解度监测箱(54)内顶部设置有第五加热装置(56)。 7.根据权利要求1所述的一种油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响分析装置，其特征在于：所述数据采集模块D为终端计算CPU处理器，接收、计算和处理各传感器、气体流量计、PH仪的数据。 8.根据权利要求1至7任一项所述的一种油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响研究装置，其特征在于：所述装置内的连接管线均为耐压管线。 9.基于权利要求1至7任一装置的一种基于油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响的分析方法，其特征在于：具体步骤包括：步骤1：按油藏封存体取样原则，依据地层条件，制备岩心、地层水样品、地表水样品和土壤样品，对岩心进行清洗和烘干处理，测取岩心的孔隙度、渗透率和几何参数，使用注入泵(6)将水釜(11)中水注入(15)盖层岩体模拟模块进行饱和水，然后使用注入泵(6)将油釜(10)中油注入(15)盖层岩体模拟模块进行饱和油；步骤2：连通实验装置，将油藏封存体模拟模块A、CO2评价逃逸模块B、CO2对环境影响模拟模块C及数据采集模块D相连接；通入气体检查管线连接处的密闭性，调试连接处，确认整个装置无气体泄漏；步骤3：开启第一加热装置(3)，模拟真实封存条件下的温度，通过第一温度传感器(5)监测温度变化；步骤4：通过注入泵(6)向油藏封存体模拟模块A内注入CO2气体，通过回压泵(8)控制回压，使用围压泵(7)施加围压，模拟上覆岩层压力；步骤5：通过读取CO2对环境影响模拟模块B中第一气体流量计(23)及CO2逃逸评价模块C第二气体流量计(52)读数，评价CO2逃逸量数据；步骤6：通过数据采集模块D接收、计算和处理各传感器、气体流量计、PH仪的数据，并进行研究分析；步骤7：将扩散逃逸、渗流逃逸的CO2通入CO2对环境影响模拟系统对实验后的土壤样品、地表水、地下水进行化学分析，分析其酸性及CO2含量，评估CO2对其影响程度。 10.根据权利要求9所述的一种油藏地质封存体CO2逃逸对环境影响的分析方法，其特征在于：所述步骤(4)中，围压泵(7)施加围压高于注入泵(6)提供的驱替压力2-3MPa。
所属类别：	发明专利