[实用新型]CO2驱油区域土壤气多组分累积释放量的监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适用于CO₂驱油区域土壤气多组分累积释放量的监测装置，解决CO₂驱油区域的土壤气监测问题，制定封存CO₂的有效方案，并监测CO₂的封存效果。

背景技术

在减排温室气体呼声日益高涨的国际大形势下，能够同时实现经济效益和环境效益双赢的二氧化碳驱油封存技术（CO₂-EOR）备受关注， CO₂-EOR的安全性、在环保上是否具有持久性、可监控性和可操作性是推动该技术大规模发展的关键因素。为了评估CO₂驱油封存的泄漏风险，开展环境监测工作按照空间结构主要分为地下的地震监测和水质模拟、地表的土壤气监测、植被以及地面变形、近地面的大气监测等。土壤气中的部分CO₂属于深层CO₂的汇集，又属于大气CO₂的来源之一，同时影响地表植被的生长，土壤气CO₂排放特性包含的信息最丰富也最复杂，但无论从监测的成本和可实施性，还是从公众认知、接受程度上土壤气监测更具优势。土壤气CO₂通量是判断深层CO₂泄露的指标之一，也是评价CO₂封存量，CO₂驱油封存的清洁生产机制的重要参数，因此，对土壤气通量长时间的准确测量颇为重要。

目前监测土壤气通量的方法很多，第一种测量土壤呼吸传统的方法为碱吸收法，即一定时间间隔内通过碱液（NaOH或KOH）或碱石灰吸收标定一定面积土壤表面释放出的CO₂，属静态箱法。其优点是可长时间、多点测定土壤碳通量：缺点是不能进行短时间内连续测定，且诸如碱液用量、呼吸室插进土壤的深度、碱液吸收面积、碱液距地面高度以及呼吸室高度等因素均能影响其测量精度，测定结果变异性较大；第二种为静态箱+气体浓度法，利用密闭静态箱收集土壤表面释放出的气体，通过气相色谱技术分析测定气体中的温室气体浓度，利用静态箱内温室气体浓度随时间的变化，计算出土壤温室气体排放速率的方法，属静态箱法。该法是目前国际上广泛使用的、经济可靠的通量测量法。其缺点是在生长旺季，由于大量CO₂溢出而使箱内浓度升高，限制了土壤中CO₂溢出。为了保证长时间测定，并且避免采样箱内CO₂浓度较高抑制土壤气的溢出，开发了一种适用于CO₂驱油封存区域土壤气多组分累积排放量的监测方法。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种CO₂驱油区域土壤气多组分累积释放量的监测方法及装置，克服上述已有技术存在的缺陷。

本实用新型的技术方案是通过以下方式实现的：

本实用新型的CO₂驱油区域土壤气多组分累计释放量的监测装置包括采样罩、止水夹、软管、器皿、饱和食盐水或清水、玻璃管和敞口器皿，其特征在于采样罩出气口通过软管和止水夹与三通的水平端连接，三通的另一个水平端与器皿的进口连接，垂直端与气体组分分析仪进口连接，气体组分分析仪的出口与采样罩的进口连接，器皿的出口通过插到器皿底的玻璃管与敞口器皿连接。

采样罩设为半圆弧形，顶部设有一个出气接头和一个进气接头，底圆周设为尖锥口。

器皿设为带有刻度的圆柱形，顶中部设有一个进气接头，进气接头的旁边设有一个出液接头，出液接头通过玻璃管插到器皿的底部。

本实用新型是通过土壤气替换饱和食盐水或清水的方法，计算CO₂驱油区域向外释放的土壤气量和通过气体组分分析仪测出土壤气的各组分含量；将采样罩扣在CO₂驱油区域土壤的表层，通过软管将采样罩的出气口与带有刻度的器皿进口连接起来和通过三通与气体组分分析仪进口连接起来，气体组分分析仪出口与采样罩的进口连接起来，土壤气先进器皿替换器皿内的饱和食盐水或清水，饱和食盐水或清水从插到器皿底的玻璃管和软管流到另外一个敞口的器皿中，通过器皿上的饱和食盐水或清水下降刻度计算土壤气释放的累计气量，通过气体分析仪测出土壤气各组分含量，也可直接通过气体组分分析仪在线测出土壤气瞬间的释放量和各组分的含量。