申请/专利权人：中国科学院深海科学与工程研究所

申请日：2024-05-09

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN118148568B

主分类号：E21B43/01

分类号：E21B43/01;E21B43/16;C01B32/55;F17C1/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2024.06.25#实质审查的生效;2024.06.07#公开

摘要：本发明属于环保领域，尤其涉及一种海洋封存二氧化碳与置换开采水合物一体化的方法，该方法利用海洋钻井平台和多分支水平井将二氧化碳注入浅海海底沉积层中，前期以天然气水合物置换开采为主，中期置换开采与二氧化碳封存兼顾，后期水合物衰竭后打开注入井另一分支，实现二氧化碳在枯竭水合物沉积层和深部咸水层中的封存。本发明提供的方法不仅能够实现海洋水合物的置换开采，收获一定的经济效益，并且能够在一定程度上避免水合物分解引起的地层沉降和出砂问题，同时后期在深部咸水层中对二氧化碳进行封存，节约了单独建造封存设备的成本，解决了水合物沉积层封存量小和封存效率不高的问题，实现水合物置换开采与二氧化碳沉积层封存的一体化双赢。

主权项：1.一种海洋封存二氧化碳与置换开采水合物一体化的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1）捕集运输二氧化碳：从二氧化碳排放源处捕集的二氧化碳通过陆上管道和海上漂浮软管输送到海洋钻采平台；所述海洋钻采平台设置有注入井和生产井；其中，所述注入井包括两个分支，第一分支向下深入到地层的海底水合物沉积层，第二分支进一步向下深入到地层的深部咸水层，所述第一分支和第二分支之间设置有封隔器；所述生产井向下深入到地层的海底水合物沉积层，位于注入井第一分支的上方；S2）二氧化碳置换开采天然气水合物：根据目标区温度压力条件，在海洋钻采平台上对输送来的二氧化碳进行加压加热，随后二氧化碳通过海洋钻采平台的注入井第一分支注入海底水合物沉积层中，二氧化碳与海底水合物沉积层中的甲烷水合物进行反应，将甲烷分子置换出来，之后置换出来的甲烷分子经由生产井流向海洋钻采平台；S3）水合物沉积层封存：继续向海底水合物沉积层中注入二氧化碳，一部分二氧化碳继续与海底水合物沉积层中的甲烷水合物发生置换，另一部分二氧化碳与海底水合物沉积层孔隙中的水形成固态二氧化碳水合物，实现二氧化碳的封存；S4）深部咸水层封存：当海底水合物沉积层中的甲烷水合物置换开采结束后，打开海洋钻采平台注入井的封隔器，继续注入二氧化碳，控制注入压力，实现二氧化碳在深部咸水层中的封存；步骤S4）具体包括：S41）在海洋钻采平台的生产井井口进行气体检测，当甲烷气体含量低于期望值时，打开海洋钻采平台注入井的封隔器；S42）打开封隔器后，一部分二氧化碳将继续流入海底水合物沉积层，与海底水合物沉积层孔隙水形成固态水合物，另一部分二氧化碳流入下部的深部咸水层中进行封存；S43）当海底水合物沉积层压力恢复至初始状态时，关闭该层段的注入井第一分支和生产井，只向深部咸水层的注入井第二分支注入二氧化碳，并控制注入压力；S5）关井：监测地层压力，当地层压力恢复至初始地层压力后，停止注入二氧化碳，关闭海洋钻采平台的注入井，完成二氧化碳封存与水合物开采一体化工程。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院深海科学与工程研究所 一种海洋封存二氧化碳与置换开采水合物一体化的方法

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