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摘要：本发明提供了一种深部咸水层CO2溶解矿化封存潜力评价方法和装置。该方法包括高温高压反应釜及与之连通的管路的总体积的标定、CO2‑咸水‑岩石体系的反应、CO2压力与温度实时监测、反应前和反应后CO2密度的计算、CO2溶解矿化封存潜力评价等步骤。该装置包括高温高压反应釜、真空泵、气体缓冲罐、恒温水浴箱、气体增压系统、气体储罐和温度压力监测系统等。本发明的评价方法和装置具有操作简便、安全可靠、便于实际应用等优点，能够准确评价深部咸水层CO2溶解矿化封存潜力，进而支撑CO2地质封存场地选址与长期封存安全性评估，从而推动CO2地质封存的规模化发展。

主权项：1.一种深部咸水层CO2溶解矿化封存潜力评价方法，其包括以下步骤：1高温高压反应釜及与之连通的管路的总体积的标定向高温高压反应釜中注入体积为Vd的去离子水，对高温高压反应釜及与之连通的管路进行抽真空，然后向高温高压反应釜中通入压力为PN1的惰性气体，待釜内压力稳定后，从高温高压反应釜底部取出体积为Vd1的去离子水，待釜内压力稳定后，压力降为PN2，通过式I计算得到惰性气体所占空间的体积Vg；PN1×Vg＝PN2×Vg+Vd1式I；然后基于Vd和计算得到的Vg，通过式II计算得到高温高压反应釜及与之连通的管路的总体积Vt；Vd+Vg＝Vt式II；2CO2-咸水-岩石体系的反应和CO2压力与温度实时监测将高温高压反应釜内的去离子水和惰性气体排出后，向其中注入体积为Vw的咸水并放入体积为Vr的岩石；使高温高压反应釜内达到温度T并稳定后，对高温高压反应釜及与之连通的管路进行抽真空；然后向高温高压反应釜中注入温度为T、压力为P1的CO2；使CO2-咸水-岩石体系在封闭环境、恒定温度下进行反应，CO2逐渐溶解于咸水中并参与同咸水中结垢离子、岩石矿物的化学反应，反应过程中高温高压反应釜内的CO2压力因CO2溶解和化学反应而下降，实时监测釜内CO2压力与温度，当高温高压反应釜内压力连续一段时间保持不变时，取该压力为CO2-咸水-岩石体系的反应平衡压力，记为P2；3反应前和反应后CO2密度的计算通过式III计算CO2-咸水-岩石体系反应前的CO2密度，ρ1＝44×P1R×Z1×T式III式III中：ρ1为CO2-咸水-岩石体系反应前的CO2密度，单位为gcm3；44为CO2物质的量，单位为gmol；P1为向高温高压反应釜中注入的CO2的压力，单位为MPa；T为高温高压反应釜内的CO2的温度，单位为K；R为理想气体常数，取值为8.314Jmol·K；Z1为压力P1温度T条件下的CO2压缩因子；通过式IV计算CO2-咸水-岩石体系反应后的CO2密度，ρ2＝44×P2R×Z2×T式IV式IV中：ρ2为CO2-咸水-岩石体系反应后的CO2密度，单位为gcm3；44为CO2物质的量，单位为gmol；P2为CO2-咸水-岩石体系的反应平衡压力，单位为MPa；T为高温高压反应釜内的CO2的温度；R为理想气体常数，取值为8.314Jmol·K；Z2为压力P2、温度T条件下的CO2压缩因子；4CO2溶解矿化封存潜力评价通过式V计算CO2气体体积，Vc＝Vt-Vr-Vw式V式V中：Vc为CO2气体体积，单位为mL；Vt为高温高压反应釜及与之连通的管路的总体积，单位为mL；Vr为岩石体积，单位为mL；Vw为咸水体积，单位为mL；然后通过公式VI计算初始注入压力P1、温度R条件下的CO2溶解矿化封存量， 式VI中：S为CO2溶解矿化封存量，单位为gmL；ρ1为CO2-咸水-岩石体系反应前的CO2密度，单位为gcm3；ρ2为CO2-咸水-岩石体系反应后的CO2密度，单位为gcm3；Vc为CO2气体体积，单位为mL；Vw为咸水体积，单位为mL。

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