[发明专利]一种二氧化碳压裂后地层埋存量监测方法

权利要求书

1.一种二氧化碳压裂后地层埋存量监测方法，其特征在于：方法如下：

选择一口气井；

针对该气井的某一储层开展二氧化碳压裂；

完成二氧化碳压裂后，焖井后开始进行压裂液返排，井口控制放喷；压裂液返排过程中对返排液进行气液分离和实时监测；

对分离出的气相进行组分检测、气体流量计量及温压数据监测，获得气体流量和气相二氧化碳所占气相体积比重，进而计算得到气相二氧化碳累计返排量；

对分离出的液相进行液体流量计量、离子组分及浓度变化监测，获得液体流量和注入二氧化碳溶解所形成的HCO₃^-1和CO₃^-2离子浓度，进而计算得到返排液中溶解的二氧化碳累计返排量；

忽略地层原有的二氧化碳，气相二氧化碳累计返排量及返排液中溶解的二氧化碳累计返排量之和即二氧化碳压裂过程中注入二氧化碳的返排量。

2.根据权利要求1所述二氧化碳压裂后地层埋存量监测方法，其特征在于：所述气相二氧化碳累计返排量计算公式：

式中：标况下气相二氧化碳累计返排量,m³；

t，时间，min；

t_开始，开始放喷时间，min；

t_结束，放喷结束时间，min；

q₀(p,t)，气液分离后的气相流量的标况换算流量，m³﹒min^-1；

气相中二氧化碳的体积比；

返排液中溶解的二氧化碳累计返排量计算公式：

式中：标况下返排液中溶解的二氧化碳累计返排量，m³；

q_l(t)，气液分离后的液相返排液流量，m³﹒min^-1；

返排液中溶解二氧化碳所形成的CO₃^-2和HCO₃^-1离子换算对应的标况下二氧化碳体积比；

其中：

式中：为由二氧化碳压裂注入的二氧化碳转变成的HCO₃^-1离子浓度，mg/L；

为由二氧化碳压裂注入的二氧化碳转变成的CO₃^-2离子浓度，mg/L；

为HCO₃^-1离子摩尔质量，g/mol；

为CO₃^-2离子摩尔质量，g/mol。

3.根据权利要求2所述二氧化碳压裂后地层埋存量监测方法，其特征在于：

所述开展二氧化碳压裂前，对该气井的邻井进行气样取样及水样取样，获取同一区域、同一层位的产出气组分及产出液组分及离子含量；

井口控制放喷，直至气相二氧化碳的浓度达到产出气组分中的二氧化碳的浓度，放喷结束；

对返排液进行离子组分及浓度变化监测，若与邻井产出液组分及离子含量相等，即返排液是地层水。

4.根据权利要求3所述二氧化碳压裂后地层埋存量监测方法，其特征在于：

所述二氧化碳压裂过程中，还伴注有与二氧化碳及甲烷互溶的示踪剂，且伴注过程中分三个阶段注入不同类型的示踪剂；

通过分析气相二氧化碳中的示踪剂浓度，表明气相中的二氧化碳气体是二氧化碳压裂中注入的二氧化碳还是地层二氧化碳；

通过分析三个阶段中示踪剂的浓度占比获得三个阶段分别返排出的二氧化碳量。

5.根据权利要求4所述二氧化碳压裂后地层埋存量监测方法，其特征在于：

所述对返排液进行离子组分及浓度变化监测，通过分析氯离子浓度变化用以判定出水是注入水还是地层水。

6.根据权利要求5所述二氧化碳压裂后地层埋存量监测方法，其特征在于：所述井口控制放喷采用多级喷嘴放喷，放喷压力不超过10MPa。