[发明专利]一种评估盐水层地质中CO2

权利要求书

1.一种评估盐水层地质中CO₂封存潜力的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、收集地质地层数据：

所述地质地层数据包括：CO₂注入速率、盐水层厚度、渗透率系数、盐水有效渗透率、CO₂有效渗透率、盐水相对粘度、CO₂相对粘度、地层的孔隙率及CO₂和盐水的迁移率；

S2、确定注入方案：

确定封闭盐水层的厚度、盐水层的有效边界以及初始CO₂注入速率；

以及，设定CO₂通过竖井注入径向范围无限的封闭盐水层；

S3、确定地层内的绝对压力时空变化：

根据CO₂羽流厚度将盐水层划分为区域1、2和3三个区域，并确定区域1、2和3内的绝对压力；

S4、根据当前时刻下的绝对压力，确定下一时刻CO₂的注入速率；

S5、根据S4确定的CO₂注入速率，确定盐水剖面的分布；

S6、评估CO₂的储存量：

通过对盐水层的饱和盐水剖面方程进行积分，即可得到CO₂的储存量。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：S3中，

CO₂的羽流厚度为：

式中，b为盐水层上层CO₂气体羽流厚度，m；r为到注入井中心的径向距离，m；t为CO₂注入时间，s；B为含水层厚度，m；λ为CO₂和盐水的迁移率之比；Q_well为CO₂初始注入的速率，kg/s；ψ为地层孔隙率；S_wb为盐水饱和度；

其中，λ＝λ_c/λ_w；λ_c为CO₂的流动性参数，且λ_c＝k_c/μ_c，k_c为CO₂有效渗透率，m²，μ_c为CO₂相对粘度，MPa·s；λ_w为盐水的流动性参数，λ_w＝k_b/μ_b，k_b为盐水为有效渗透率，m²；μ_b为盐水相对粘度，MPa·s。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：S3中，

区域1、2和3内的绝对压力为：

式中，P₁(r,t)为区域1内压力分布，MPa；P₂(r,t)为区域2内压力分布，MPa；P₃(r,t)为区域3内压力分布，MPa；P_R∞为R_∞处的地层压力，MPa；k为渗透率系数。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：S4中，

根据当前时刻下的绝对压力，确定是否需要调整下一时刻CO₂的注入速率：

其中，

式中，Q₁为下一时刻CO2的注入速率；P为步骤3中计算的当前时刻下的绝对压力；为阈值。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：S5中，

饱和盐水剖面方程S_b(r,t)为：

式中，S_b1(r,t)为区域1内饱和盐水剖面方程；S_b2(r,t)为区域2内饱和盐水剖面方程；S_b3(r,t)为区域3内饱和盐水剖面方程。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：S6中，

CO₂的储存量为：