本发明属于co2封存,具体涉及一种强化水合物法二氧化碳封存的方法。
背景技术:
1、co2封存技术目前主要包括:陆域封存和海域封存。陆域封存是指在废弃油气田、煤层以及深部咸水层中注入co2实现封存。其中油气田封存co2可在提高油气采收率的同时将co2储存在油气田中,是目前最为成熟的封存技术之一;煤层封存co2是将co2注入到煤层中,既可以提高煤层气的产出效率,又能将co2封存于煤层中;深部咸水封存co2的技术较为成熟且简单,被认为是封存co2的一个极佳途径;但上述陆域封存也存在封存效率及封存能力较低,易出现co2泄露的风险,且对地理位置要求较高的局限,因而目前还无法广泛采用。
2、海域封存与陆域封存相比具有封存位置广泛、封存量巨大、操作简单及成本较低等优点。海域co2封存主要分为两种,一是将co2注入到大于3000m的海水中,co2变为液态且密度远远大于海水,co2下沉在低洼处聚集形成特殊的“碳湖”,该方法可能会因为海底潜流的存在,使co2碳湖加速溶解、消散;二是将co2注入到低温高压的深海沉积层中,此时co2形成水合物,既减少了co2的溶解,又降低了海底沉积物孔隙度与渗透率,阻止co2向上扩散,从而达到封存co2的目的。
3、然而,在将co2注入到低温高压的深海沉积层的过程中,易发生注入井堵塞或近井区堵塞,以及co2水合物生成时间存在不确定性等问题,难以有效控制其流动和封存形态,严重限制了深海沉积层中水合物法封存co2的应用。
技术实现思路
1、针对上述问题,本发明提供一种强化水合物法二氧化碳封存的方法,可防止注入井堵塞,强化co2整体封存量及封存稳定性,对海域co2封存的具体实施具有重要意义。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、本发明提供一种强化水合物法二氧化碳封存的方法,包括如下步骤:向深海co2水合物的稳定区或沉积层中注入液态co2的同时注入色氨酸溶液。
4、所述色氨酸溶液按照下述两种方式注入:
5、方式一:所述色氨酸与所述液态co2先混合再注入;
6、方式二:所述色氨酸与所述液态co2分别注入再混合。
7、优选方式一,以便液态co2和色氨酸接触的更加充分,封存效果更好。
8、所述色氨酸溶液与所述液态co2的体积比为1:1。
9、在所述注入的前期,所述色氨酸溶液的浓度≥0.5wt%,优选为0.5-0.7wt%。
10、在所述注入的后期,随着扩散距离的增加,所述稳定区或沉积层的远井端处色氨酸的浓度≤0.3wt%,优选为0.1-0.3wt%。
11、所述注入的后期,所述色氨酸溶液的浓度≤0.3wt%,优选为0.1-0.3wt%。
12、本发明对所述色氨酸溶液的注入速度不作要求,具体工业实施时可以根据需要自行调节注入速度。
13、本发明对所述色氨酸溶液的注入总体积不作要求,具体工业实施时注入总体积视封存目标大小进行确定。
14、本发明取得的有益效果如下:
15、1、本发明提供的封存方法符合co2海底沉积物中固态封存的封存思想,co2可在海底co2水合物稳定区注入,也可在co2水合物稳定区下方的沉积层中注入,两种情况均能有效地在远井端形成水合物层,尤其在沉积层注入时,co2上浮至水合物稳定区形成水合物盖层,更有利于保护下方co2泄露。
16、2、本发明中使用的化学剂色氨酸是一种对环境无害的,安全环保的生物试剂,其能够在高浓度(大于等于0.5wt%)下起到抑制co2水合物生成的作用,而在低浓度(小于等于0.3wt%)下可促进co2水合物生成;利用这一性质,可实现在近井端(高浓度色氨酸)抑制co2水合物生成,防止注入井堵塞,强化co2注入,在远井端(低浓度色氨酸)强化co2水合物生成,提高co2水合物固相封存密度,进而大幅度提高co2封存稳定性,防止co2泄露。
1.一种强化水合物法二氧化碳封存的方法,包括如下步骤:向深海co2水合物的稳定区或沉积层中注入液态co2的同时注入色氨酸溶液。
2.根据权利要求1所述的强化水合物法二氧化碳封存的方法,其特征在于:所述色氨酸溶液按照下述两种方式注入:
3.根据权利要求1或2所述的强化水合物法二氧化碳封存的方法,其特征在于:所述色氨酸溶液与所述液态co2的体积比为1:1。
4.根据权利要求1-3任一项所述的强化水合物法二氧化碳封存的方法,其特征在于:所述注入的前期,所述色氨酸溶液的浓度≥0.5wt%。
5.根据权利要求4所述的强化水合物法二氧化碳封存的方法,其特征在于:所述注入的前期,所述色氨酸溶液的浓度为0.5-0.7wt%。
6.根据权利要求1-5任一项所述的强化水合物法二氧化碳封存的方法,其特征在于:所述稳定区或沉积层的远井端处色氨酸的浓度≤0.3wt%。
7.根据权利要求6所述的强化水合物法二氧化碳封存的方法,其特征在于:所述稳定区或沉积层的远井端处色氨酸的浓度为0.1-0.3wt%。
8.根据权利要求1-7任一项所述的强化水合物法二氧化碳封存的方法,其特征在于:所述注入的后期,所述色氨酸溶液的浓度≤0.3wt%。
9.根据权利要求8所述的强化水合物法二氧化碳封存的方法,其特征在于:所述注入的后期,所述色氨酸溶液的浓度为0.1-0.3wt%。