一种二氧化碳地质封存体中泄漏风险的评价方法

摘要

本发明属于二氧化碳驱油封存技术与环境安全监测及预警的技术领域，具体的涉及一种二氧化碳地质封存体中泄漏风险的评价方法。该种二氧化碳地质封存体中泄漏风险的评价方法，包括以下步骤：(1)收集CO2封存体的基础地质信息；(2)地质封存体压力、CO2质量分数动态分布模拟及CO2羽流运移聚集动态分析；(3)进行个别因素的敏感性分析，以确定CO2羽流的运移聚集规律；(4)结合指标评价体系，综合评价封存体的安全性。该评价方法不仅可以系统地评价CO2封存体的安全性，而且可以科学分析出CO2在封存体内发生潜在泄漏后CO2的运移聚集动态分布及其敏感性分析，是一种集合CO2封存体泄漏风险预测和综合评价的科学系统性方法。

说明书

技术领域

本发明属于二氧化碳驱油封存技术与环境安全监测及预警的技术领域，具体的涉及一种二氧化碳地质封存体中泄漏风险的评价方法。

背景技术

地质碳存储(GCS)作为减少温室气体排放到大气中的有效解决方案，减轻了气候变化所带来的不良后果，并促进了地球上丰富的化石能源的继续使用，这项技术将从排放源中捕获大量的二氧化碳，并将其储存在深层地质构造中。CO

针对CO

许佩瑶等人在文章《深部咸水层CO

赵兴雷等人在文章《神华咸水层CO

综上所述，目前对于CO

发明内容

本发明的目的在于针对目前CO

本发明的技术方案为：一种二氧化碳地质封存体中泄漏风险的评价方法，包括以下步骤：

(1)收集CO

(2)地质封存体压力、CO

其中，Y为流出系数，对于临界流Y＝1；C

(3)进行个别因素的敏感性分析，以确定CO

(4)结合指标评价体系，综合评价封存体的安全性：评价体系的指标分为浅地表特征和深层特征，浅地表特征包括CO

a.基于上述步骤确定的某一时刻下评价体系中各个指标的数值，计算封存体的安全指数，计算公式如式(2)：

W

式中，W

表1封存体内各指标安全等级划分

续表1

归一化过程中，潜水层流速、渗透率横纵比以及垂直运移深度作为越大越安全的指标，由式(3)计算得到：

X′

CO

X″

式中，X″

b.将计算得出的安全指数与下述表2中的安全等级划分范围进行比对，确定封存体的安全等级；

表2封存体安全等级划分

所述步骤(2)中采用TOUGH2/TMVOC模拟器对0～500年内的CO

所述步骤(2)和步骤(3)以石油地质为基础，应用地下水流动数值模型以及CO

所述步骤(4)中用于确定指标权重A

表3：A层安全风险因素重要性比较结果

表4：B

表5：B

表6：C层对A层的排序权重

。

本发明的有益效果为：本发明所述二氧化碳地质封存体中泄漏风险的评价方法首先基于获取的地层信息，利用精细建模和数值模型，深入研究潜在的CO

与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)系统性，从建模仿真到规律识别，再到指标评价，从盖层到地表，能够最大限度地反应实际封存场地的环境特征；(2)科学性，评价指标选择了影响CO

综上所述，该种二氧化碳地质封存体中泄漏风险的评价方法以实际地层信息及封存场地状况为基础，通过提出的封存体安全评价指标系统评估整个封存体的安全性，该方法尤其在低渗透油藏CO

附图说明

图1为封存体CO

图2为封存体CO

图3为盖层与储层双层模型。

图4为盖层内CO

图5为盖层以上至地表CO

图6为两种地下水流速条件下CO

具体实施方式

所述方法适用于CO

下面通过该实施例对本发明所述方法进行详细说明：

(1)收集CO

该油区的长6储层为CO

表7：化子坪油区地层岩性参数

(2)地质封存体压力、CO

首先，根据求解问题或精度以及模拟器算力对模拟过程进行合理简化。

注意到盖层孔渗条件较差，首先判断储层内的CO

然后，在0.1～10倍区间分别设置不同的泄漏速率，初始泄漏速率由式(1)估算得出：

其中，Y为流出系数，对于临界流Y＝1；C

估算后确定CO

由此可以判断盖层的安全性较高，至少在500年内，CO

盖层以上地层，相比盖层的孔渗来说要更大，因此将长2+3至黄土层综合模拟，CO

(3)进行个别因素的敏感性分析，以确定CO

综合步骤(2)和步骤(3)的结果，本地区的封存体内CO

(4)根据选取的指标计算安全指数。

计算100年时，封存体的安全指数，此时七个指标及数值分别为CO

a.计算安全指数

首先，对各指标数值进行归一化，越大越安全的指标按照式(3)计算

X′

计算得到潜水层流速、渗透率横纵比、垂直运移深度三个指标的归一化数值分别为0.3840、0.4444、0.7142。

越小越安全的指标按照式(4)计算

X″

计算得CO

最后，按照式(2)计算安全指数

W

即SF＝1.0000×0.0651+1.0000×0.1583+0.3840×0.0265+0.9000×0.1972+0.6030×0.1193+0.4444×0.0576+0.7142×0.3758＝0.7766

参数汇总如表8

表8：封存体CO

b.根据表2判断封存体的安全等级

表2：封存体安全性指数范围

即100年内，若有CO