本发明专利技术提供一种咸水层地质埋存定量研究实验装置及方法，该装置包括中间容器组件、回压组件、计量组件和用于放置岩样的高温高压反应釜；中间容器组件包括CO2中间容器和地层水中间容器，地层水中间容器向高温高压反应釜内注入模拟地层水，CO2中间容器用于向高温高压反应釜内通入CO2，以使CO2和模拟地层水饱和接触反应；回压组件包括对CO2中间容器和地层水中间容器施加驱替压力的第一回压泵、从底部对高温高压反应釜施加压力的第二回压泵以及从顶部对高温高压反应釜施加压力的第三回压泵；计量组件用于计量CO2和模拟地层水的初始量和反应后的产出量。该装置能够实现CO2地质埋存过程中埋存机制及其潜力的定量计算，模拟精度高，保证了实验的准确性。保证了实验的准确性。保证了实验的准确性。
【技术实现步骤摘要】
咸水层地质埋存定量研究实验装置及方法
[0001]本专利技术属于二氧化碳地质埋存
，尤其涉及一种咸水层地质埋存定量研究实验装置及方法。
技术介绍
[0002]CO2地质埋存技术是指将捕集到的CO2经过处理后注入到地层中，从而减少向大气中的排放，被视为是一种直接、有效的减排手段。目前，适宜CO2地质埋存的主要场所有深部煤层、咸水层和枯竭的油气藏。其中，咸水层由于分布面积广、厚度大、储存容量巨大，且咸水层多是矿化度较高的咸水，没有其他用途，用于CO2地质埋存不会引起其他不良后果，被认为是最具有潜力的CO2地质埋存储体，受到越来越多的关注。
[0003]CO2地质埋存过程中会发生复杂的化学反应，咸水层埋存机制包括构造地层埋存、残余气埋存、溶解埋存和矿化埋存等。目前，针对CO2咸水层埋存的模拟研究已经较为丰富，然而，针对咸水层埋存的室内实验研究较少，尤其缺乏关于定量研究咸水层埋存机制及其潜力的研究，因此，构建一种咸水层地质埋存机制及其潜力定量研究实验装置及方法尤为重要。
技术实现思路
[0004]本专利技术的主要目的是提出一种咸水层地质埋存定量研究实验装置及方法，旨在解决现有技术中中缺乏定量研究咸水层埋存机制的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供一种咸水层地质埋存定量研究实验装置，包括：
[0006]高温高压反应釜，用于放置岩样；
[0007]中间容器组件，包括CO2中间容器和地层水中间容器，所述地层水中间容器向所述高温高压反应釜内注入模拟地层水，所述CO2中间容器用于向所述高温高压反应釜内通入CO2，以使CO2和模拟地层水饱和接触反应；
[0008]回压组件，包括对所述CO2中间容器和地层水中间容器施加驱替压力的第一回压泵、从底部对所述高温高压反应釜施加压力的第二回压泵以及从顶部对所述高温高压反应釜施加压力的第三回压泵；和
[0009]计量组件，用于计量CO2和模拟地层水的初始量和反应后的产出量。
[0010]在本专利技术的实施例中，所述第一回压泵和所述中间容器组件的底部之间通过第一管路连通，所述第一管路上设有控制通断的第一多通阀，所述高温高压反应釜的顶部通过第三管路分别与所述中间容器组件的顶部和所述第三回压泵连接，所述第三管路上设有控制通断的第三多通阀，所述CO2中间容器和地层水中间容器的顶部之间通过第二管路连通，所述第二管路上设有第二多通阀，所述第二多通阀的其中两个阀口分别连接所述CO2中间容器和地层水中间容器的顶部，所述第二多通阀的另外一个阀口连接所述第三多通阀。
[0011]在本专利技术的实施例中，所述计量组件包括计量试管和气量计，所述计量试管与所述高温高压反应釜的出液端连接以收集反应后的液体，所述气量计通过管道伸入所述计量
试管内并计量反应后的液体内排出的CO2气体。
[0012]在本专利技术的实施例中，所述回压组件还包括设于所述第三多通阀和所述第三回压泵之间的管路上的回压阀和压力计。
[0013]在本专利技术的实施例中，所述咸水层地质埋存定量研究实验装置还包括用于放置所述高温高压反应釜的恒温箱。
[0014]在本专利技术的实施例中，还提出一种咸水层地质埋存定量研究实验方法，采用如上所述的咸水层地质埋存定量研究实验装置中，所述咸水层地质埋存定量研究实验方法包括：
[0015]步骤S1：选取目标区块地层的真实岩样；
[0016]步骤S2：根据目标区块的地层水信息配置地层水样品；
[0017]步骤S3：测定初始条件下岩样的性能参数和未加入岩样前CO2在地层水中的溶解度；
[0018]步骤S4：将所述岩样放置于所述高温高压反应釜中，注入配置好的地层水以饱和岩样和CO2，以使CO2和岩样内的地层水充分反应；
[0019]步骤S5：测定反应后的岩样的孔隙度、矿物含量变化以及埋存潜力。
[0020]在本专利技术的实施例中，测定初始条件下岩样的性能参数的步骤包括：
[0021]清洗岩样，选取岩样中的样品并研磨成细粉；
[0022]采用X射线衍射仪测定岩样细粉的矿物组成；
[0023]测量岩样的尺寸和重量。
[0024]在本专利技术的实施例中，未加入岩样前CO2在地层水中的溶解度的步骤包括：
[0025]将配置好的地层水注入到高温高压反应釜中，并将恒温箱的温度调至地层温度；
[0026]采用第一回压泵将CO2驱替注入到高温高压反应釜内的地层水中，通过第二回压泵将所述高温高压反应釜提升至预设目标压力，并恒温恒压预设时间，以使CO2在地层水充分接触溶解；
[0027]通过第三回压泵将所述高温高压反应釜中未溶解的CO2排出；
[0028]打开第二回压泵和第三回压泵，恒压将饱和后的地层水排出高温高压反应釜，同时计量试管内液体的体积和产出CO2的体积。
[0029]在本专利技术的实施例中，所述步骤S4包括：
[0030]将岩样切成岩样片并烘干称重；
[0031]将岩样放入高温高压反应釜，注入配置好的地层水并没过岩样，并对所述高温高压反应釜抽真空，并将温度升至地层温度；
[0032]饱和预设时间后，将岩样取出，测量岩样的有效孔隙度；
[0033]恒压注入CO2并通过第二回压泵将高温高压反应釜压力提升至目标压力，并维持目标压力和温度条件反应预设时间；
[0034]反应预设时间后，断开所述第一管路和所述第二管路，打开回压阀，使所述高温高压反应釜内饱和的地层水排出到计量试管内。
[0035]在本专利技术的实施例中，所述埋存潜力包括矿化埋存量、CO2溶解埋存量、束缚埋存量、构造埋存量。
[0036]通过上述技术方案，本专利技术实施例所提供的咸水层地质埋存定量研究实验装置具
有如下的有益效果：
[0037]将岩样放置于高温高压反应釜内，在第一回压泵的驱替作用下，地层水中间容器向高温高压反应釜的岩样内注入模拟地层水，CO2中间容器用于向高温高压反应釜内通入CO2，以使CO2和岩样内的模拟地层水饱和接触反应；通过计量组件计量CO2和模拟地层水的初始量和反应后的产出量，从而可以定量分析CO2咸水层埋存过程中不同埋存机制及其埋存潜力的大小。
[0038]本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0039]附图是用来提供对本专利技术的理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0040]图1是根据本专利技术一实施例中咸水层地质埋存定量研究实验装置的流程示意图。
[0041]附图标记说明
[0042][0043]具体实施方式
[0044]以下结合附图对本专利技术的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0045]下面参考附图描述根据本专利技术的咸水层地质埋存定量研究实验装置及方法。
[0046]如图1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种咸水层地质埋存定量研究实验装置，其特征在于，包括：高温高压反应釜(10)，用于放置岩样；中间容器组件，包括CO2中间容器(20)和地层水中间容器(21)，所述地层水中间容器(21)向所述高温高压反应釜(10)内注入模拟地层水，所述CO2中间容器(20)用于向所述高温高压反应釜(10)内通入CO2，以使CO2和模拟地层水饱和接触反应；回压组件，包括对所述CO2中间容器(20)和地层水中间容器(21)施加驱替压力的第一回压泵(30)、从底部对所述高温高压反应釜(10)施加压力的第二回压泵(31)以及从顶部对所述高温高压反应釜(10)施加压力的第三回压泵(32)；和计量组件，用于计量CO2和模拟地层水的初始量和反应后的产出量。2.根据权利要求1所述的咸水层地质埋存定量研究实验装置，其特征在于，所述第一回压泵(30)和所述中间容器组件的底部之间通过第一管路(36)连通，所述第一管路(36)上设有控制通断的第一多通阀(33)，所述高温高压反应釜(10)的顶部通过第三管路(60)分别与所述中间容器组件的顶部和所述第三回压泵(32)连接，所述第三管路(60)上设有控制通断的第三多通阀(35)，所述CO2中间容器(20)和地层水中间容器(21)的顶部之间通过第二管路(37)连通，所述第二管路(37)上设有第二多通阀(34)，所述第二多通阀(34)的其中两个阀口分别连接所述CO2中间容器(20)和地层水中间容器(21)的顶部，所述第二多通阀(34)的另外一个阀口连接所述第三多通阀(35)。3.根据权利要求1所述的咸水层地质埋存定量研究实验装置，其特征在于，所述计量组件包括计量试管(50)和气量计(51)，所述计量试管(50)与所述高温高压反应釜(10)的出液端连接以收集反应后的液体，所述气量计(51)通过管道伸入所述计量试管(50)内并计量反应后的液体内排出的CO2气体。4.根据权利要求1所述的咸水层地质埋存定量研究实验装置，其特征在于，所述回压组件还包括设于所述第三多通阀(35)和所述第三回压泵(32)之间的管路上的回压阀(38)和压力计(39)。5.根据权利要求4所述的咸水层地质埋存定量研究实验装置，其特征在于，所述咸水层地质埋存定量研究实验装置还包括用于放置所述高温高压反应釜(10)的恒温箱(40)。6.一种咸水层地质埋存定量研究实验方法，其特征在于，采用如权利要求1至...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈浩，于海增，张一琦，张贤松，徐程浩，高帅强，袁志文，左名圣，刘希良，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：
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