CN103343678A - 一种注二氧化碳开采水溶气的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种注二氧化碳开采水溶气的系统和方法。注二氧化碳开采水溶气的系统包括:生产井、注入井、气水分离器、甲烷/二氧化碳气体分离器、二氧化碳/水混合容器、增压注入泵、产出流体管线;二氧化碳/水混合容器将捕集到的二氧化碳与注入水进行高压混合或者仅将二氧化碳在高压作用下形成超临界二氧化碳;二氧化碳/水混合容器通过管线与增压注入泵相连;二氧化碳/水混合容器中形成的注入流体经增压注入泵进一步增压后通过注入井井筒注入水溶气储层中,驱替水溶气储层中的流体同时实现二氧化碳地质埋存。本发明有利于提高水溶气储层的波及范围,提高水溶气、地热能的采收率,同时实现二氧化碳的地质埋存,有效地减少污染、保护环境。
Description
技术领域
本发明属于非常规油气、地热开发以及二氧化碳地质埋存领域,具体地,涉及一种注二氧化碳开采水溶气的系统和方法。
背景技术
在沉积盆地的地层水中,由于有丰富的生物成因的气源、油气藏中分离的气体、煤系地层中的游离气,这些气体溶解于水中形成水溶气,其主要成分是甲烷(一般为90%以上)。根据沉积环境不同,水溶气分为低压水溶气和地压型水溶气。在此类储层中有三种可以利用的能源,即溶解天然气的化学能、高温流体的热能和高压力流体的机械能。
水溶气是非常规天然气的重要组成部分,具分布广、储量大等特点。含油气盆地中油田水溶解的天然气量在正常地层压力时一般为1~5立方米(气)/立方米(水),而在异常高地层压力条件下可提高数十倍。例如美国墨西哥湾沿岸的异常高地层压力盆地中,每立方米水中水溶气含量可高达9.3立方米(埋深3800米)、27立方米(埋深4500米)、92.8立方米(埋深6000米)。在当前能源紧张环境下,开发和利用水溶气将是接替常规天然气的一种新的资源。
当前,全球正经历以气候变暖为主要特征的显著变化。为了减少温室气体排放、减缓全球气候变暖趋势,人类主要采取了减少二氧化碳排放、埋存二氧化碳气体等两种方式。其中,二氧化碳地下埋存的主要场所是枯竭的油气藏、深部的盐水储集层、不能开采的煤层和深海海底等。水溶气富集成藏的圈闭环境以及水溶气所在的庞大水体为二氧化碳埋存提供了良好的地质条件。由于二氧化碳在水中的溶解度大于甲烷在水中的溶解度,二氧化碳溶于水后驱替溶有甲烷气体的地层热水,由于其较低的流度比易实现活塞式驱替,从而提高水溶气和地热能的采收率。因此,注二氧化碳开采水溶气的方法兼具水溶气生产、地热能开发和二氧化碳地质埋存三种功能,具有重要的经济和社会价值。
发明内容
为克服现有技术的缺陷,本发明提供一种注二氧化碳开采水溶气的系统和方法,不但能实现水溶气、地热能的高效生产,而且还能实现二氧化碳的地质埋存。
为实现上述目的,本发明采用下述方案:
一种注二氧化碳开采水溶气的系统,包括:生产井、注入井、气水分离器、甲烷/二氧化碳气体分离器、二氧化碳/水混合容器、增压注入泵、产出流体管线、气水分离器至甲烷/二氧化碳气体分离器的气体流动管线、二氧化碳/水混合容器至增压注入泵的高压流体管线、增压注入泵至注入井的高压流体管线;
所述的生产井和注入井位于同一水溶气储层中;
所述的二氧化碳/水混合容器将捕集到的二氧化碳与注入水进行高压混合或者仅将二氧化碳在高压作用下形成超临界二氧化碳;二氧化碳/水混合容器通过二氧化碳/水混合容器至增压注入泵的高压流体管线与增压注入泵相连;增压注入泵经增压注入泵至注入井的高压流体管线与注入井井筒相连;在二氧化碳/水混合容器中形成的注入流体经增压注入泵进一步增压后,通过注入井井筒注入水溶气储层中,驱替水溶气储层中的流体,同时实现二氧化碳地质埋存;
所述的生产井中产出的流体包括地热水、甲烷和/或二氧化碳气体。
进一步地,所述的生产井通过产出流体管线与所述的气水分离器相连,气水分离器将经生产井产出的流体进行气、水分离。
进一步地,分离出的气体通过气水分离器至甲烷/二氧化碳气体分离器的气体流动管线与甲烷/二氧化碳气体分离器相连,分离出的气体在甲烷/二氧化碳气体分离器中进一步分离出纯的甲烷气体和二氧化碳。
进一步地,经甲烷/二氧化碳气体分离器分离出来的二氧化碳通过甲烷/二氧化碳气体分离器至二氧化碳/水混合容器的二氧化碳输送管线进入二氧化碳/水混合容器中。
进一步地,经所述的甲烷/二氧化碳气体分离器分离出来的甲烷气体:
(1)通过甲烷/二氧化碳气体分离器至燃气发电机组的气体流动管线与燃气发电机组相连,甲烷气体在燃气发电机组中发电后外输给用户;
(2)和/或通过甲烷/二氧化碳气体分离器至气体外输管线的气体流动管线与气体外输管线相连,直接外输给用户;
(3)和/或通过甲烷/二氧化碳气体分离器至燃烧器的气体流动管线与燃烧器相连,经燃烧器燃烧后产生的热量通过燃烧器至第一用热设备或用户的热力管线输送给第一用热设备或用户;经燃烧器燃烧后产生的二氧化碳通过燃烧器至二氧化碳/水混合容器的二氧化碳输送管线进入二氧化碳/水混合容器中,与注入水混合后形成注入流体。
进一步地,经所述的气水分离器分离出来的地热水:
(1)通过气水分离器至第一换热器的液体输送管线与第一换热器相连;经第一换热器换热后的热量通过第一换热器至第二用热设备或用户的热力管线与第二用热设备或用户相连;经第一换热器换热后的尾水通过第一换热器至二氧化碳/水混合容器的尾水输送管线进入二氧化碳/水混合容器中,与二氧化碳混合后形成注入流体;
(2)和/或通过气水分离器至第二换热器的液体输送管线与第二换热器相连;经第二换热器换热后的尾水通过第二换热器至二氧化碳/水混合容器的尾水输送管线进入二氧化碳/水混合容器中,与二氧化碳混合后形成注入流体;经第二换热器换热后的热量通过第二换热器至双工质发电机组的热力管线提供给双工质发电机组进行发电后外输给用户。
进一步地,所述的注入井是直井、斜井或者水平井;注入井的完井方式是打开全部储层段、打开储层段的上部、打开储层段的中部、打开储层段的底部或者分多段打开;
所述的生产井是直井、斜井或者水平井;生产井的完井方式是打开全部储层段、打开储层段的上部、打开储层段的中部、打开储层段的底部或者分多段打开。
所述的生产井是1口、2口或由更多井组成的生产井组;所述的注入井是1口、2口或由更多井组成的注入井组;生产井和注入井构成了注二氧化碳开采水溶气系统的注采井网;
所述的经注入井注入水溶气储层中的注入流体是溶解二氧化碳的水或者二氧化碳;溶解二氧化碳的水的中二氧化碳处于未饱和、饱和或过饱和状态。
一种注二氧化碳开采水溶气的方法,采用如上所述的注二氧化碳开采水溶气的系统,其特征在于:
步骤1:在一定压力和温度下,将捕集的二氧化碳与注入水在二氧化碳/水混合容器中形成混合的注入流体;
步骤2:注入流体经过二氧化碳/水混合容器至增压注入泵的高压流体管线进入增压注入泵进行增压,然后再经增压注入泵至注入井的高压流体管线进入注入井井筒,注入水溶气储层中,驱替水溶气储层中的流体,同时实现二氧化碳地质埋存;
步骤3:从生产井中产出的流体,通过产出流体管线进入气水分离器进行分离;分离出的气体进入甲烷/二氧化碳气体分离器后进一步分离出纯的甲烷气体,也即水溶气;分离出的地热水经换热后提取出地热能。
一种注二氧化碳开采水溶气的方法,采用如上所述的注二氧化碳开采水溶气的系统,其特征在于:
步骤1:在一定压力和温度下,将捕集的二氧化碳与经过处理和利用后的生产尾水在二氧化碳/水混合容器中形成混合的注入流体;
步骤2:注入流体经过二氧化碳/水混合容器至增压注入泵的高压流体管线进入增压注入泵进行增压,然后再经增压注入泵至注入井的高压流体管线进入注入井井筒,注入水溶气储层中,驱替水溶气储层中的流体,同时实现二氧化碳地质埋存;
步骤3:从生产井中产出的流体,通过产出流体管线进入气水分离器进行分离;分离出的气体进入甲烷/二氧化碳气体分离器,分离出来的地热水进入换热工艺流程;
步骤4:经甲烷/二氧化碳气体分离器分离出的甲烷气体,也即水溶气,用于燃气发电机组发电,或用于集气管线外输,或用于燃烧供热,或上述三种方式的任意组合利用形式;经甲烷/二氧化碳气体分离器分离出来的二氧化碳经捕集后进入二氧化碳/水混合容器;采用燃烧供热方式时,燃烧后产生的二氧化碳经捕集后进入二氧化碳/水混合容器;
步骤5:经气水分离器分离出来的地热水,或者经换热器换热后为用户提供热能,所得尾水进入二氧化碳/水混合容器;或者经换热器换热后供双工质发电机发电,所得尾水进入二氧化碳/水混合容器;或者上述两种方式的组合。
一种注二氧化碳开采水溶气的方法,采用如上所述的注二氧化碳开采水溶气的系统,其特征在于:
步骤1:在一定压力和温度下,仅将捕集的二氧化碳在二氧化碳/水混合容器中形成单一的注入流体。
步骤2:注入流体经过二氧化碳/水混合容器至增压注入泵的高压流体管线进入增压注入泵进行增压,然后再经增压注入泵至注入井的高压流体管线进入注入井井筒,注入水溶气储层中,驱替水溶气储层中的流体,同时实现二氧化碳地质埋存;
步骤3:从生产井中产出的流体,通过产出流体管线进入气水分离器进行分离;分离出的气体进入甲烷/二氧化碳气体分离器后进一步分离出纯的甲烷气体,也即水溶气;分离出的地热水经换热后提取出地热能。
一种二氧化碳/水交替注入开采水溶气的方法,采用如上所述的注二氧化碳开采水溶气的系统,其特征在于:
步骤1:在一定压力和温度下,将二氧化碳、注入水分别交替在二氧化碳/水混合容器中形成单一的注入流体;
步骤2:注入流体经过二氧化碳/水混合容器至增压注入泵的高压流体管线进入增压注入泵进行增压,然后再经增压注入泵至注入井的高压流体管线进入注入井井筒,采取交替注入二氧化碳和注入水的方式将形成的单一的注入流体注入水溶气储层中,驱替水溶气储层中的流体,同时实现二氧化碳地质埋存;
步骤3:从生产井中产出的流体,通过产出流体管线进入气水分离器进行分离;分离出的气体进入甲烷/二氧化碳气体分离器后进一步分离出纯的甲烷气体,也即水溶气;分离出的地热水经换热后提取出地热能。
相对于现有技术,本发明的优势在于:
1、本发明将二氧化碳溶于水中驱替水溶气储层中的流体,利用其较低的流度比实现活塞式驱替,有利于提高水溶气储层的波及范围,从而提高水溶气、地热能的采收率。
2、本发明在生产水溶气和地热能的同时,实现二氧化碳的地质埋存。
3、本发明将产出热流体综合利用后再进行回注,可有效地减少污染、保护环境。
附图说明
图1为注二氧化碳开采水溶气的系统示意图;
图中,1、生产井;2、注入井;3、水溶气储层;5、气水分离器;6、甲烷/二氧化碳气体分离器;7、燃气发电机组;8、气体外输管线;9、燃烧器;10、第一用热设备或用户;11、第一换热器;12、第二用热设备或用户;13、第二换热器;14、双工质发电机组;16、二氧化碳/水混合容器;17、增压注入泵;201、产出流体管线;202、气水分离器至甲烷/二氧化碳气体分离器的气体流动管线;203、甲烷/二氧化碳气体分离器至燃气发电机组的气体流动管线;204、甲烷/二氧化碳气体分离器至气体外输管线的气体流动管线;205、甲烷/二氧化碳气体分离器至燃烧器的气体流动管线;206、燃烧器至第一用热设备或用户的热力管线;207、燃烧器至二氧化碳/水混合容器的二氧化碳输送管线;208、气水分离器至第一换热器的液体输送管线;209、第一换热器至第二用热设备或用户的热力管线;210、第一换热器至二氧化碳/水混合容器的尾水输送管线;211、第二换热器至二氧化碳/水混合容器的尾水输送管线;212、第二换热器至双工质发电机组的热力管线;213、甲烷/二氧化碳气体分离器至二氧化碳/水混合容器的二氧化碳输送管线;215、二氧化碳/水混合容器至增压注入泵的高压流体管线;216、增压注入泵至注入井的高压流体管线;217、气水分离器至第二换热器的液体输送管线。
具体实施方式
如图1所示,一种注二氧化碳开采水溶气的系统,主要包括:生产井1、注入井2、气水分离器5、甲烷/二氧化碳气体分离器6、二氧化碳/水混合容器16、增压注入泵17、产出流体管线201、气水分离器至甲烷/二氧化碳气体分离器的气体流动管线202、二氧化碳/水混合容器至增压注入泵的高压流体管线215、增压注入泵至注入井的高压流体管线216。
所述的生产井1和注入井2位于同一水溶气储层3中;生产井1为从水溶气储层2中产出流体提供生产通道;注入井2为向水溶气储层3中注入流体提供注入通道。
所述的二氧化碳/水混合容器16将捕集到的二氧化碳与注入水进行高压混合或者仅将二氧化碳在高压作用下形成超临界二氧化碳;二氧化碳/水混合容器16通过二氧化碳/水混合容器至增压注入泵的高压流体管线215与增压注入泵17相连;增压注入泵17经增压注入泵至注入井的高压流体管线216与注入井2井筒相连;在二氧化碳/水混合容器16中形成的注入流体经增压注入泵17进一步增压后,通过注入井2井筒注入水溶气储层3中,驱替水溶气储层3中的流体,同时实现二氧化碳地质埋存。
所述的水溶气储层3中原始包含有气体和地层水,其中气体以甲烷为主,也可以包含少量二氧化碳、氮气等其他气体。水溶气储层3中的流体可能处于单相状态,也可能处于气液两相状态。所述的水溶气储层3中以甲烷为主的气体在原始状态下可以处于未饱和、饱和或过饱和状态。
所述的经注入井2注入水溶气储层3中的注入流体可以是溶解二氧化碳的水,也可以仅是二氧化碳;溶解二氧化碳的水中,二氧化碳可以是处于未饱和、饱和或过饱和状态。
所述的注入井2可以是直井,也可以是斜井、水平井;注入井的完井方式可以是打开全部储层段、打开储层段的上部、打开储层段的中部、打开储层段的底部或者分多段打开。
所述的生产井1中产出的流体包括地热水、甲烷和/或二氧化碳气体。
所述的生产井1通过产出流体管线201与所述的气水分离器5相连,气水分离器5将经生产井1产出的流体进行气、水分离。分离出的气体通过气水分离器至甲烷/二氧化碳气体分离器的气体流动管线202与甲烷/二氧化碳气体分离器6相连,分离出的气体在甲烷/二氧化碳气体分离器6中进一步分离出纯的甲烷气体和二氧化碳;纯的甲烷气体即水溶气气体,实现水溶气生产;经甲烷/二氧化碳气体分离器6分离出来的二氧化碳通过甲烷/二氧化碳气体分离器至二氧化碳/水混合容器的二氧化碳输送管线213进入二氧化碳/水混合容器16中,与注入水混合后形成注入流体。
所述的生产井1可以是直井,也可以是斜井、水平井;生产井的完井方式可以是打开全部储层段、打开储层段的上部、打开储层段的中部、打开储层段的底部或者分多段打开。
所述的生产井可以是1口、2口或由更多井组成的生产井组;所述的注入井可以是1口、2口或由更多井组成的注入井组。所有的生产井和注入井构成了注二氧化碳开采水溶气系统的注采井网。
进一步地,经所述的甲烷/二氧化碳气体分离器6分离出来的甲烷气体:
(1)通过甲烷/二氧化碳气体分离器至燃气发电机组的气体流动管线203与燃气发电机组7相连,甲烷气体在燃气发电机组7中发电后外输给用户;
(2)和/或通过甲烷/二氧化碳气体分离器至气体外输管线的气体流动管线204与气体外输管线8相连,直接外输给用户;
(3)和/或通过甲烷/二氧化碳气体分离器至燃烧器的气体流动管线205与燃烧器9相连,经燃烧器9燃烧后产生的热量通过燃烧器至第一用热设备或用户的热力管线206输送给第一用热设备或用户10;经燃烧器9燃烧后产生的二氧化碳通过燃烧器至二氧化碳/水混合容器的二氧化碳输送管线207进入二氧化碳/水混合容器16中,与注入水混合后形成注入流体。
进一步地,经所述的气水分离器5分离出来的地热水:
(1)通过气水分离器至第一换热器的液体输送管线208与第一换热器11相连;经第一换热器11换热后的热量通过第一换热器至第二用热设备或用户的热力管线209与第二用热设备或用户12相连;经第一换热器11换热后的尾水通过第一换热器至二氧化碳/水混合容器的尾水输送管线210进入二氧化碳/水混合容器16中,与二氧化碳混合后形成注入流体。
(2)和/或通过气水分离器至第二换热器的液体输送管线217与第二换热器13相连;经第二换热器13换热后的尾水通过第二换热器至二氧化碳/水混合容器的尾水输送管线211进入二氧化碳/水混合容器16中,与二氧化碳混合后形成注入流体;经第二换热器13换热后的热量通过第二换热器至双工质发电机组的热力管线212提供给双工质发电机组14进行发电后外输给用户。
实施例1
注二氧化碳开采水溶气的方法,采用上述系统,其方法为:
步骤1:在一定压力和温度下,将捕集的二氧化碳与注入水在二氧化碳/水混合容器16中形成混合的注入流体;
步骤2:注入流体经过二氧化碳/水混合容器至增压注入泵的高压流体管线215进入增压注入泵17进行增压,然后再经增压注入泵至注入井的高压流体管线216进入注入井2井筒,注入水溶气储层3中,驱替水溶气储层中的流体,同时实现二氧化碳地质埋存;
步骤3:从生产井1中产出的流体,通过产出流体管线201进入气水分离器5进行分离;分离出的气体进入甲烷/二氧化碳气体分离器6后进一步分离出纯的甲烷气体,也即水溶气;分离出的地热水经换热后提取出地热能。
实施例2:
注二氧化碳开采水溶气的方法,采用上述系统,其方法为:
步骤1:在一定压力和温度下,将捕集的二氧化碳与经过处理和利用后的生产尾水在二氧化碳/水混合容器16中形成混合的注入流体;
步骤2:注入流体经过二氧化碳/水混合容器至增压注入泵的高压流体管线215进入增压注入泵17进行增压,然后再经增压注入泵至注入井的高压流体管线216进入注入井2井筒,注入水溶气储层3中,驱替水溶气储层中的流体,同时实现二氧化碳地质埋存;
步骤3:从生产井1中产出的流体,通过产出流体管线201进入气水分离器5进行分离;分离出的气体进入甲烷/二氧化碳气体分离器6,分离出来的地热水进入换热工艺流程;
步骤4:经甲烷/二氧化碳气体分离器6分离出的甲烷气体,也即水溶气,用于燃气发电机组发电,或用于集气管线外输,或用于燃烧供热,或上述三种方式的任意组合利用形式;经甲烷/二氧化碳气体分离器6分离出来的二氧化碳经捕集后进入二氧化碳/水混合容器16;采用燃烧供热方式时,燃烧后产生的二氧化碳经捕集后进入二氧化碳/水混合容器16。
步骤5:经气水分离器5分离出来的地热水,或者经换热器换热后为用户提供热能,所得尾水进入二氧化碳/水混合容器16;或者经换热器换热后供双工质发电机发电,所得尾水进入二氧化碳/水混合容器16;或者上述两种方式的组合。
实施例3:
注二氧化碳开采水溶气的方法,与实施例1所述方法的区别在于:
步骤1中:在一定压力和温度下,仅将捕集的二氧化碳在二氧化碳/水混合容器16中形成单一的注入流体。
实施例4:
二氧化碳/水交替注入开采水溶气的方法,与实施例1所述方法的区别在于:
步骤1中:二氧化碳、注入水分别交替地在二氧化碳/水混合容器16中形成单一的注入流体;
步骤2中:采取交替注入二氧化碳和注入水的方式将步骤1中形成的单一的注入流体注入水溶气储层3中,驱替水溶气储层中的流体,同时实现二氧化碳地质埋存。
Claims (10)
1.一种注二氧化碳开采水溶气的系统,包括:生产井、注入井、气水分离器、甲烷/二氧化碳气体分离器、二氧化碳/水混合容器、增压注入泵、产出流体管线、气水分离器至甲烷/二氧化碳气体分离器的气体流动管线、二氧化碳/水混合容器至增压注入泵的高压流体管线、增压注入泵至注入井的高压流体管线,其特征在于:
所述的生产井和注入井位于同一水溶气储层中;
所述的二氧化碳/水混合容器将捕集到的二氧化碳与注入水进行高压混合或者仅将二氧化碳在高压作用下形成超临界二氧化碳;二氧化碳/水混合容器通过二氧化碳/水混合容器至增压注入泵的高压流体管线与增压注入泵相连;增压注入泵经增压注入泵至注入井的高压流体管线与注入井井筒相连;在二氧化碳/水混合容器中形成的注入流体经增压注入泵进一步增压后,通过注入井井筒注入水溶气储层中,驱替水溶气储层中的流体,同时实现二氧化碳地质埋存;
所述的生产井中产出的流体包括地热水、甲烷和/或二氧化碳气体。
2.根据权利要求1所述的注二氧化碳开采水溶气的系统,其特征在于:
所述的生产井通过产出流体管线与所述的气水分离器相连,气水分离器将经生产井产出的流体进行气、水分离。
3.根据权利要求1-2所述的注二氧化碳开采水溶气的系统,其特征在于:
分离出的气体通过气水分离器至甲烷/二氧化碳气体分离器的气体流动管线与甲烷/二氧化碳气体分离器相连,分离出的气体在甲烷/二氧化碳气体分离器中进一步分离出纯的甲烷气体和二氧化碳。
4.根据权利要求1-3所述的注二氧化碳开采水溶气的系统,其特征在于:
经甲烷/二氧化碳气体分离器分离出来的二氧化碳通过甲烷/二氧化碳气体分离器至二氧化碳/水混合容器的二氧化碳输送管线进入二氧化碳/水混合容器中。
5.根据权利要求1-4所述的注二氧化碳开采水溶气的系统,其特征在于:经所述的甲烷/二氧化碳气体分离器分离出来的甲烷气体:
(1)通过甲烷/二氧化碳气体分离器至燃气发电机组的气体流动管线与燃气发电机组相连,甲烷气体在燃气发电机组中发电后外输给用户;
(2)和/或通过甲烷/二氧化碳气体分离器至气体外输管线的气体流动管线与气体外输管线相连,直接外输给用户;
(3)和/或通过甲烷/二氧化碳气体分离器至燃烧器的气体流动管线与燃烧器相连,经燃烧器燃烧后产生的热量通过燃烧器至第一用热设备或用户的热力管线输送给第一用热设备或用户;经燃烧器燃烧后产生的二氧化碳通过燃烧器至二氧化碳/水混合容器的二氧化碳输送管线进入二氧化碳/水混合容器中,与注入水混合后形成注入流体。
6.根据权利要求1-5所述的注二氧化碳开采水溶气的系统,其特征在于:经所述的气水分离器分离出来的地热水:
(1)通过气水分离器至第一换热器的液体输送管线与第一换热器相连;经第一换热器换热后的热量通过第一换热器至第二用热设备或用户的热力管线与第二用热设备或用户相连;经第一换热器换热后的尾水通过第一换热器至二氧化碳/水混合容器的尾水输送管线进入二氧化碳/水混合容器中,与二氧化碳混合后形成注入流体;
(2)和/或通过气水分离器至第二换热器的液体输送管线与第二换热器相连;经第二换热器换热后的尾水通过第二换热器至二氧化碳/水混合容器的尾水输送管线进入二氧化碳/水混合容器中,与二氧化碳混合后形成注入流体;经第二换热器换热后的热量通过第二换热器至双工质发电机组的热力管线提供给双工质发电机组进行发电后外输给用户;
所述的注入井是直井、斜井或者水平井;注入井的完井方式是打开全部储层段、打开储层段的上部、打开储层段的中部、打开储层段的底部或者分多段打开;
所述的生产井是直井、斜井或者水平井;生产井的完井方式是打开全部储层段、打开储层段的上部、打开储层段的中部、打开储层段的底部或者分多段打开。
所述的生产井是1口、2口或由更多井组成的生产井组;所述的注入井是1口、2口或由更多井组成的注入井组;生产井和注入井构成了注二氧化碳开采水溶气系统的注采井网;
所述的经注入井注入水溶气储层中的注入流体是溶解二氧化碳的水或者二氧化碳;溶解二氧化碳的水的中二氧化碳处于未饱和、饱和或过饱和状态。
7.一种注二氧化碳开采水溶气的方法,采用权利要求1-6所述的注二氧化碳开采水溶气的系统,其特征在于:
步骤1:在一定压力和温度下,将捕集的二氧化碳与注入水在二氧化碳/水混合容器中形成混合的注入流体;
步骤2:注入流体经过二氧化碳/水混合容器至增压注入泵的高压流体管线进入增压注入泵进行增压,然后再经增压注入泵至注入井的高压流体管线进入注入井井筒,注入水溶气储层中,驱替水溶气储层中的流体,同时实现二氧化碳地质埋存;
步骤3:从生产井中产出的流体,通过产出流体管线进入气水分离器进行分离;分离出的气体进入甲烷/二氧化碳气体分离器后进一步分离出纯的甲烷气体,也即水溶气;分离出的地热水经换热后提取出地热能。
8.一种注二氧化碳开采水溶气的方法,采用权利要求1-6所述的注二氧化碳开采水溶气的系统,其特征在于:
步骤1:在一定压力和温度下,将捕集的二氧化碳与经过处理和利用后的生产尾水在二氧化碳/水混合容器中形成混合的注入流体;
步骤2:注入流体经过二氧化碳/水混合容器至增压注入泵的高压流体管线进入增压注入泵进行增压,然后再经增压注入泵至注入井的高压流体管线进入注入井井筒,注入水溶气储层中,驱替水溶气储层中的流体,同时实现二氧化碳地质埋存;
步骤3:从生产井中产出的流体,通过产出流体管线进入气水分离器进行分离;分离出的气体进入甲烷/二氧化碳气体分离器,分离出来的地热水进入换热工艺流程;
步骤4:经甲烷/二氧化碳气体分离器分离出的甲烷气体,也即水溶气,用于燃气发电机组发电,或用于集气管线外输,或用于燃烧供热,或上述三种方式的任意组合利用形式;经甲烷/二氧化碳气体分离器分离出来的二氧化碳经捕集后进入二氧化碳/水混合容器;采用燃烧供热方式时,燃烧后产生的二氧化碳经捕集后进入二氧化碳/水混合容器;
步骤5:经气水分离器分离出来的地热水,或者经换热器换热后为用户提供热能,所得尾水进入二氧化碳/水混合容器;或者经换热器换热后供双工质发电机发电,所得尾水进入二氧化碳/水混合容器;或者上述两种方式的组合。
9.一种注二氧化碳开采水溶气的方法,采用权利要求1-6所述的注二氧化碳开采水溶气的系统,其特征在于:
步骤1:在一定压力和温度下,仅将捕集的二氧化碳在二氧化碳/水混合容器中形成单一的注入流体;
步骤2:注入流体经过二氧化碳/水混合容器至增压注入泵的高压流体管线进入增压注入泵进行增压,然后再经增压注入泵至注入井的高压流体管线进入注入井井筒,注入水溶气储层中,驱替水溶气储层中的流体,同时实现二氧化碳地质埋存;
步骤3:从生产井中产出的流体,通过产出流体管线进入气水分离器进行分离;分离出的气体进入甲烷/二氧化碳气体分离器后进一步分离出纯的甲烷气体,也即水溶气;分离出的地热水经换热后提取出地热能。
10.一种二氧化碳/水交替注入开采水溶气的方法,采用权利要求1-6所述的注二氧化碳开采水溶气的系统,其特征在于:
步骤1:在一定压力和温度下,将二氧化碳、注入水分别交替在二氧化碳/水混合容器中形成单一的注入流体;
步骤2:注入流体经过二氧化碳/水混合容器至增压注入泵的高压流体管线进入增压注入泵进行增压,然后再经增压注入泵至注入井的高压流体管线进入注入井井筒,采取交替注入二氧化碳和注入水的方式将形成的单一的注入流体注入水溶气储层中,驱替水溶气储层中的流体,同时实现二氧化碳地质埋存;
步骤3:从生产井中产出的流体,通过产出流体管线进入气水分离器进行分离;分离出的气体进入甲烷/二氧化碳气体分离器后进一步分离出纯的甲烷气体,也即水溶气;分离出的地热水经换热后提取出地热能。
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