CN103442798B

CN103442798B - 储存物质的储存装置及储存方法

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Publication number: CN103442798B
Application number: CN201280015040.2A
Authority: CN
Inventors: 薛自求; 西尾晋; 龟山宽达; 吉崎浩司
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2032-03-26
Also published as: KR101382753B1; US20140072369A1; AU2012233997B2; CA2831026A1; EP2695671A1; EP2695671A4; KR20130127539A; CA2831026C; WO2012133265A1; CN103442798A; JP5399436B2; US8998532B2; AU2012233997A1; JP2012206103A; EP2695671B1

Abstract

二氧化碳罐（3）与加压输送装置（5）连接。在加压输送装置（5）上接合有作为管体的注入井（9）。注入井（9）被设为朝向地面（7）下方延伸而达至盐水含水层（11）。在注入井（9）的一部分中，沿大致水平方向形成水平井（10）。即，水平井（10）是在盐水含水层（11）的内部、注入井（9）的一部分沿大致水平方向形成的部位。在水平井（10）中，设有作为多孔构件的过滤器（13）。作为过滤器（13），例如可以使用将陶瓷制的粒子与结合所述粒子的结合剂混合烧结的构件。另外，过滤器（13）的孔径越小则可以产生直径越小的微泡。

Description

储存物质的储存装置及储存方法

技术领域

本发明涉及用于向地下的盐水含水层中储存二氧化碳等储存物质的、储存物质的储存装置及储存物质的储存方法。

背景技术

目前，对于作为温室效应气体的二氧化碳，减少向大气中的排出量成为当务之急。为了减少二氧化碳的排出量，除了抑制二氧化碳本身的产生量的方法以外，还在研究将二氧化碳向地下储存的方法。

作为一年间将100万吨规模的大量的二氧化碳储存于地下的方法，有向地层内注入二氧化碳的方法。图9是表示以往的二氧化碳储存装置80的图。管体即注入井87延伸到储存二氧化碳的储存层91。储藏于二氧化碳罐81中的二氧化碳通过加压输送装置83经由注入井87注入储存层91中。

该情况下，最好在向储存层91内注入二氧化碳后，二氧化碳不会向地上渗出。因此，如图9所示，需要在储存层91上方，存在具有背斜构造（向上方凸起的形状）的密封层89。密封层89例如是粘土质等二氧化碳难以通过的地层。

注入到地下的二氧化碳因密封层89而不会向地上渗出。但是，这种具有向上方凸起的形状的密封层89的地层只存在于有限的场所中，可应用的场所受到限制。

所以，作为即使在并非背斜构造而是单斜构造之类的场所中也可以应用密封层89的方法，正在研究向存在于地下的盐水含水层中的地层水中溶解二氧化碳、将二氧化碳有效地储存在地下水中的方法。

例如，有如下的二氧化碳的地下储存方法：通过将深部含水层的地下水从抽水井中抽出到地上而制成注入水，将二氧化碳微细气泡化后混合或溶解到在注入井的上部压入的注入水中而制成气液混合流体，将注入水通过施加脉动压而压入设为达至深部含水层的注入井中（专利文献1）。

另外，还有如下的碳酸气的地下储存系统：使用将碳酸气压缩到液体或超临界状态的碳酸气压缩装置，用加压输送泵压缩海水等溶剂，向溶剂中溶解碳酸气而形成碳酸气溶解水，将所生成的碳酸气溶解水用从地表面贯穿到含水层的注入井压入地下的含水层（专利文献2）。

另外，还有如下的碳酸气的地下储存系统：使用将碳酸气压缩到液体或超临界状态的碳酸气压缩装置，用加压输送泵压缩海水等溶剂，向溶剂中溶解碳酸气而形成碳酸气溶解水，在使所生成的碳酸气溶解水以规定的高流速流动的状态下使碳酸气一边细泡化一边混入，用从地表面贯穿到含水层的注入井压入地下的含水层（专利文献3）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008－307483号公报

专利文献2：日本特开2008－238054号公报

专利文献3：日本特开2010－201330号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，在专利文献1中记载的方法中，将位于含水层中的地层水暂时抽出形成气液混合状态后再次向含水层中注入。由此，除了注入井以外，还需要用于抽出地层水的抽水井、用于抽水的泵。由此，系统整体就会变得大型化。另外，还需要用于二氧化碳的储存的大的动力。另外，需要使向含水层中的注入压力与抽水井中的抽出压力平衡。另外，由于所注入的二氧化碳受抽水所致的水流支配，二氧化碳在含水层的一部分中选择性地流动，因此有可能无法有效地利用储存空间。

另外，在专利文献2的装置中，二氧化碳的溶解水与注入处的水相比比重变大。由此，可以稳定地储存二氧化碳。但是，由于将二氧化碳在注入前在溶解槽中溶解于溶剂中，因此需要溶剂的加压输送泵、溶解槽等设备。由此，系统整体就会变得大型化。

另外，专利文献3的装置也与专利文献2同样地，由于将二氧化碳在注入前溶解于溶剂中，因此需要溶剂的加压输送泵等设备。由此，系统整体就会变得大型化。

在此，在不是事先将二氧化碳溶解于溶剂中、而是向含水层中注入二氧化碳的情况下，为了更加有效地将二氧化碳溶解于水中，需要使二氧化碳在含水层内部长时间滞留。

通常，可以认为，作为气泡注入的二氧化碳在含水层内部上升的同时溶解于周围的水中。因此，通过将二氧化碳从含水层的深部注入，可以延长二氧化碳的滞留时间。但是，这样将注入井设置到含水层的深部的做法存在注入井的设置工时等问题。

本发明是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于，提供可以将二氧化碳等储存物质直接向地下的盐水含水层中注入、并将储存物质有效地储存在盐水含水层中的储存物质的储存装置、以及储存物质的储存方法。

用于解决问题的方法

为了达成上述的目的，第一发明提供一种储存物质的储存装置，其是在地下储存包含二氧化碳、与二氧化碳相比在水中的溶解度大的物质及甲烷中的至少1种的储存物质的储存装置，其特征在于，具备达到盐水含水层的注入井、向所述注入井中加压输送所述储存物质的加压输送装置、和设于所述注入井中的陶瓷制的多孔构件；在所述盐水含水层的内部，在所述注入井的至少一部分中朝向大致水平方向地形成水平井；能够将向所述水平井内加压输送的所述储存物质经由所述多孔构件注入所述盐水含水层；所述多孔构件是将陶瓷制的粒子与结合所述粒子的结合剂混合烧结的构件，孔径分布的众数为4.5μm以下；在从所述多孔构件向所述盐水含水层中注入所述储存物质时，产生所述储存物质的微泡。

另外，也可以进一步具备达到气田、油田或者油砂中的任一者的生产井，能够从所述生产井中采集燃气、石油或者重油。

根据第一发明，在注入储存物质的水平井中设置具有4.5μm以下的孔径的多孔构件，因此可以减小经由多孔构件注入的储存物质的微泡的孔径。由此，可以利用液体中气泡的沉降现象，详细内容将在后面描述。因此，通过使微泡在含水层内滞留、沉降，可以使储存物质有效地溶解于盐水含水层中。

另外，孔径分布的众数为4.5μm以下的多孔构件例如可以通过将粒子的50％累积粒径为4.5μm以下的陶瓷制的粒子与结合材料混合烧结来得到。如果使用这种多孔构件，则可以更加可靠地产生所需的微泡。

此外，通过在注入井的一部分设置水平井，可以更大范围地将储存物质向盐水含水层中注入。

此外，通过将储存物质从水平井向水平方向的下方注入，从水平井中喷出的微泡在盐水含水层内部朝向下方注入，其后，微泡的全部或者一部分可以利用上述的沉降现象，使储存物质在盐水含水层内部沉降。由此，可以在更长时间内稳定地使储存物质滞留在盐水含水层内部。另外，也可以将储存物质向水平方向的上方注入，还可以针对水平井的全周（全部方向）注入。无论怎样，都可以使微泡的全部或者一部分利用沉降现象，将储存物质稳定地滞留在盐水含水层内。

另外，如果使用来自气田等的生产井，采集石油等，并且将与石油等同时采集的水与储存物质混合而向盐水含水层中注入，就可以在将储存物质储存在地下的同时增进石油等的回收。该情况下，可以向气田、油田或者油砂的任一者注入储存物质，使储存物质的微泡、和燃气、石油或重油形成溶解或悬浮状态。

第二发明是一种向盐水含水层中的所述储存物质的储存方法，其是在地下储存包含二氧化碳、与二氧化碳相比在水中的溶解度大的物质及甲烷中的至少1种的储存物质的储存方法，其特征在于，使用具备达到盐水含水层的注入井、向所述注入井中加压输送所述储存物质的加压输送装置、设于所述注入井中的陶瓷制的多孔构件的所述储存物质的储存装置；在所述盐水含水层的内部，在所述注入井的至少一部分朝向大致水平方向地形成水平井；所述多孔构件是将陶瓷制的粒子与结合所述粒子的结合剂混合烧结的构件，孔径分布的众数为4.5μm以下；在经由所述多孔构件向所述盐水含水层中注入所述储存物质时，产生所述储存物质的微泡；使所述微泡在所述盐水含水层内部沉降。

所述储存装置也可以进一步具备达到气田、油田或者油砂中的任一者的生产井，通过利用所述注入井将所述储存物质注入地下，能够使燃气、石油、重油与所述储存物质形成悬浮状态，并利用所述生产井采集燃气、石油或重油。

根据第二发明，可以减小经由多孔构件注入的储存物质的孔径，因此可以利用液体中气泡的沉降现象。因此，通过使微泡在含水层内滞留、沉降，可以将储存物质有效地溶解于盐水含水层中。特别是，通过将储存物质向水平方向的下方注入，可以与沉降现象的效果协同地在长时间内使储存物质滞留在盐水含水层内部。另外，可以在将储存物质储存在地下的同时增进石油等的回收。

发明的效果

根据本发明，可以提供能够将储存物质直接向地下的盐水含水层中注入、并将储存物质有效地储存在盐水含水层中的储存物质的储存装置、以及储存物质的储存方法。

附图说明

图1是表示二氧化碳储存装置1的图。

图2是过滤器13附近的放大图。

图3是表示二氧化碳储存装置20的图。

图4是表示二氧化碳储存装置30的图。

图5是表示二氧化碳储存试验装置40的图。

图6（a）是表示微泡75的产生状态的图。

图6（b）是表示微泡75的产生状态的示意图。

图7（a）是表示微泡75的沉降现象的图。

图7（b）是表示微泡75的沉降现象的示意图。

图8是表示二氧化碳储存装置1a的图。

图9是表示二氧化碳储存装置80的图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行详细说明。图1是表示本实施方式的二氧化碳储存装置1的图。二氧化碳储存装置1主要由二氧化碳罐3、加压输送装置5、注入井9、过滤器13等构成。需要说明的是，虽然在以下的实施方式中，作为储存物质，以二氧化碳为例，但即使是与二氧化碳相比在水中的溶解度大的乙炔、氨、二氧化硫、氯化氢、氯、硫化氢或甲烷等等火炬气(flare gas)也是同样的。

工厂等中排出的二氧化碳被回收，并储存于二氧化碳罐3中。另外，在与二氧化碳发生源相邻的情况下，也可以直接将配管等连接到二氧化碳罐3而进行储存。

二氧化碳罐3与加压输送装置5连接。加压输送装置5由省略了图示的泵、压力调节阀、阀门、温度调节器等构成。在加压输送装置5中接合有作为管体的注入井9。注入井9被设为朝向地面7下方延伸而达至盐水含水层11。盐水含水层11是与沙子或沙石等一起存在于地下的地层。另外，在盐水含水层11的上部存在有省略了图示的密封层（所谓的盖层）。

在注入井9的一部分（位于盐水含水层11的内部的部位）中，沿大致水平方向形成有水平井10。即，水平井10是在盐水含水层11的内部将注入井9的一部分沿大致水平方向形成的部位。

在水平井10中，在轴向的一部分设有多个作为多孔构件的过滤器13。作为过滤器13，例如可以使用将陶瓷制的粒子与结合粒子的结合剂混合烧结的构件。另外，过滤器13的孔径越小则可以产生直径越小的微泡。

在此，本发明人等发现，如果是通常情况，则即使是在液体中上浮的气泡，通过减小气泡直径，在相同液体中气泡也会沉降。即发现如下的现象，在水中，通过产生比规定的直径小的二氧化碳的微泡，该微泡就会在水中沉降。

为了产生这样的规定直径以下的微泡，作为特别优选的过滤器13，多孔构件的孔径分布的众数为4.5μm以下。

储存于二氧化碳罐3内的二氧化碳通过加压输送装置5加压输送。加压输送装置5将二氧化碳罐3内的二氧化碳用泵送入注入井9（水平井10）。此时，加压输送装置5可以利用压力调节阀、温度调节器等以规定压力、规定温度的状态加压输送二氧化碳。

另外，加压输送装置5例如也可以将二氧化碳以超临界状态加压输送，但在本装置中，即使二氧化碳是气体、液体或者它们的混合状态，也可以取得效果。例如，作为二氧化碳的加压输送条件，只要将二氧化碳温度设为20～40℃、压力设为2～10MPa即可。这是适于在例如200～1000m深度储存二氧化碳时的条件。这种条件的二氧化碳在注入井9中被沿箭头Ａ方向运送，通过设于水平井10中的过滤器13后注入盐水含水层11。

图2（a）是水平井10的过滤器13的剖面图。如图2（a）所示，在水平井10的一部分中设有喷嘴17，在喷嘴17中设有过滤器13。喷嘴17被配置成朝向水平井10的下方。流过内部的二氧化碳经由过滤器13向盐水含水层11喷射。二氧化碳在向盐水含水层11喷射时，由过滤器13加以微泡化。

向盐水含水层11内作为微泡15注入的二氧化碳被沿喷嘴17的方向喷射（图中箭头B），其后，全部或者一部分的微泡因沉降现象而沉降（图中箭头Ｃ）。微泡15在上浮或沉降的滞留中向盐水含水层11内溶解。如此，通过将二氧化碳设为规定直径以下的微泡15，可以延长二氧化碳在盐水含水层11内的滞留时间。此外，由于可以增大与每单位量的盐水含水层11的接触面积，因此可以极为有效地推进二氧化碳向盐水含水层11中的溶解。

另外，由于微泡15向盐水含水层11的下方沉降，因此即使在盐水含水层11的上部注入二氧化碳，也可以有效地利用盐水含水层11的储存空间。此外，在盐水含水层11内缓慢地移动的同时向盐水含水层11中溶解的二氧化碳通过与存在于盐水含水层11的周围的岩石矿物等的化学反应，形成碳酸盐等化合物。因此，二氧化碳不仅可以在盐水含水层中还可以在地下或海底下以碳酸化合物的形式固定。

另外，如图2（b）所示，过滤器13也可以不使用喷嘴，而直接安装于水平井10中。该情况下，只要在水平井10的规定的位置形成孔19，在孔19中固定过滤器13即可。另外，过滤器13也可以在水平井10的剖面中在多个方向形成（图中是2个方向）。该情况下，也优选过滤器13被设为朝向下方（水平方向的下方侧）。这是因为，可以利用微泡15的沉降现象，延长微泡15的滞留时间。

另外，如图2（c）所示，也可以将过滤器13形成于环形构件21中。只要将环形构件21固定在水平井10的一部分中，使环形构件21的内面与水平井10的内部空间相接即可。该情况下，通过仅将环形构件21的下方（水平方向的下方侧）设为过滤器13，将其他的部位（水平的上侧）用金属等构成，可以将微泡15朝向下方地喷射。因此，可以利用微泡15的沉降现象，延长微泡15的滞留时间。

如上所述，本发明中，过滤器13的设置形态可以是任一种。例如，优选在水平井10的圆周方向的一部分（下方）中配置过滤器13，在水平井10的一部分中朝向水平方向的下方地喷射微泡，但也可以在水平井10的圆周方向的上方配置过滤器13而朝向上方喷射。

下面，对本发明的二氧化碳的储存方法的其他的实施方式进行说明。图3是表示二氧化碳储存装置20的图。需要说明的是，在以下的实施方式中，对于起到与图1所示的二氧化碳储存装置1相同的功能的构成要素，使用与图1相同的编号，省略重复的说明。

二氧化碳储存装置20相对于二氧化碳储存装置1来说，在设有多个注入井9a、9b这一点上不同。在地下形成交替地存在渗透性低的泥岩层和渗透性高的砂岩层的砂泥互层的情况下，以达到盐水含水层11a、11b所存在的各个砂岩层的方式分别设置注入井9a、9b。

在注入井9a、9b中，分别设置水平井10a、10b。二氧化碳储存装置20可以利用各个水平井10a、10b，向盐水含水层11a、11b中同时地、或者独立地注入二氧化碳。因此，可以有效地将二氧化碳注入盐水含水层11a、11b。

图4是表示二氧化碳储存装置30的图。二氧化碳储存装置30相对于二氧化碳储存装置1来说，在向海底33下储存这一点上不同。为了向存在于海底33下方的盐水含水层11有效地储存二氧化碳，将二氧化碳储存装置30设置于地上。此时，注入井9被倾斜地设置，头端成为水平井10。二氧化碳储存装置30可以向海底33下的盐水含水层11中有效地储存二氧化碳。另外，也可以将加压输送装置设置于海底。

实施例

对于本发明的二氧化碳的储存方法，进行了微泡的产生状况的确认。图5是表示二氧化碳储存试验装置40的图。

二氧化碳储存试验装置40由二氧化碳罐41、压力调节阀45、注射泵43、压力容器63等构成。

在二氧化碳罐41中储存二氧化碳。在二氧化碳罐41上通过配管49连接有注射泵43、压力调节阀45、阀门47。注射泵43将二氧化碳向压力容器63加压输送。另外，二氧化碳可以利用压力调节阀45调节为任意的压力，另外，可以利用省略了图示的温度调节器，将向压力容器63加压输送的二氧化碳调节为任意的温度。

通过调节阀门47，可以将二氧化碳单体或者二氧化碳向压力容器63加压输送（图中箭头D方向）。

在压力容器63与配管49的接合部，设有过滤器61。过滤器61是直径为50mm且厚度为5mm的圆板状的形状。过滤器61可以更换，例如可以改变孔径地进行试验。

在压力容器63中相互面对的侧面设有照明窗67及拍摄窗71。照明窗67及拍摄窗71是透明的窗，可以确认内部的状况。利用设于外部的照明69从照明窗67照射内部。在设于相面对的位置的拍摄窗71的外部设置有照相机73。照相机73可以拍摄利用照明69照射的压力容器63内的状况。另外，照相机73是高速照相机，可获知通过过滤器61注入压力容器63内的二氧化碳的状态。

在压力容器63内，填充有规定压力的水。另外，在压力容器63上设有排出阀65。排出阀65起到如下的作用：即使向压力容器63内注入二氧化碳，也可以将压力容器63内保持为一定的压力。即，当因所注入的二氧化碳而压力上升时，将内部的水等排出，以使上升的压力变为常规的状态。另外，压力容器63内的水对应于模拟的盐水含水层。

使用二氧化碳储存试验装置40，观察了以各种状态注入压力容器63内的二氧化碳的状态。作为过滤器61，使用了孔径（规格）为11μm及4.5μm的陶瓷结合剂砂轮。

作为试验条件，对于水的温度分为20℃和40℃的两个水平，对于二氧化碳的注入压力分为6MPa、8MPa、10MPa的三个水平，对于注入速率分为0.1cc/min、1.0cc/min、5.0cc/min的三个水平，对于压力容器内的海水浓度分为0％（纯水）、50％、100％的三个水平，分别确认了微泡的状态。

另外，压力为6MPa的条件假定储存深度为600m，压力为8MPa的条件假定储存深度为800m。

无论在哪种条件下，都确认有微泡的产生。图6（a）、图6（b）表示在40℃、10MPa、5.0cc/min、海水浓度0％（纯水）的条件下使用了过滤器61的孔径（规格）为4.5μm的陶瓷结合剂砂轮试验时的微泡的例子。需要说明的是，图6（a）是利用照相机73拍摄到的图像，图6（b）是图6（a）的示意图。

如图6（b）所示，当从压力容器63的下方注入二氧化碳时，二氧化碳在压力容器63内的水中向箭头E方向喷射。此时，虽然产生若干气泡，但确认到非常细小的微泡75。还看到微泡75随着向压力容器63的上方移动而消失。这是因为，变成微泡的二氧化碳溶解在水77中。

图7（a）、图7（b）是图6（b）的I部的放大图。另外，图7（a）是利用照相机73拍摄到的图像，图7（b）是图7（a）的示意图。这4个图分别从左向右地表示时间经过，是以0.34sec.间隔拍摄的图。

如图7（b）所示，在将过滤器孔径设为4.5μm的情况下，确认到非常细小的微泡75。另外，确认到该微泡（平均直径为4.5μm）随着时间的经过向下方沉降的现象（图中箭头J方向）。即，虽然其他的比较大的气泡（包括微泡）向上方浮起，但规定以下的小径的微泡（包括纳米泡）没有上浮而是在水中沉降。

这种沉降现象是由急剧的二氧化碳的溶解造成的。因二氧化碳向水中溶解而水的密度增大。由此，产生水的密度分布，出现溶解了二氧化碳的水的向下方的对流。此时，因气泡直径变小，由该对流造成的影响变大，气泡因水的对流而运送至下方。即，通过至少设为规定以下的直径的微泡（例如4.5μm以下），可以在盐水含水层内部使微泡沉降，由此可以高效地将二氧化碳储存于盐水含水层中。

以上根据本发明的实施方式，通过经由作为多孔构件的砂轮过滤器，将二氧化碳注入盐水含水层，可以在盐水含水层内使二氧化碳有效地微泡化。此时，通过使用孔径为4.5μm以下的过滤器来产生微泡，可以利用微泡的沉降现象。

由此，可以使二氧化碳的微泡在更长的时间内滞留于盐水含水层内。特别是，通过朝向下方地产生微泡，可以充分地确保微泡的滞留时间，可以有效地将二氧化碳溶解于盐水含水层中。

以上，参照附图，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明的技术范围并不限于上述的实施方式。显而易见，只要是本领域技术人员，就可以在技术方案的范围中记载的技术思想的范畴内想到各种变形例或修正例，可以了解，对于它们当然也属于本发明的技术范围中。

例如，也可以设为如图8所示的二氧化碳储存装置1a。二氧化碳储存装置1a遍及水平井10的大致全长地设置过滤器13。通过如此设置，可以增大过滤器13的面积。由此，可以将更多的二氧化碳在压力损耗更少的状态下注入盐水含水层11。另外，虽然在上述的例子中，在水平性的圆周方向的一部分中形成过滤器13，但也可以遍及全周地形成。即，适当地设定过滤器13的方式，使得能够向盐水含水层11中有效地注入二氧化碳。另外，这种方式当然也可以应用于其他的二氧化碳储存装置20、30。

另外，通过设置达到气田、油田、油砂等的生产井，利用注入井，将二氧化碳注入该地下，可以利用生产井进行燃气、石油、重油等的增进回收。在目前的燃气、石油、重油等的增进回收法中，压入使油等与二氧化碳形成溶解或悬浮状态那样的高压的二氧化碳，将二氧化碳与开采的油等混合而实现增进回收。但是，二氧化碳和油等本来难以形成溶解或悬浮状态，实际上如果不将二氧化碳压入存在于能够维持形成溶解或悬浮状态的压力的相当深的场所的气田、油田、油砂等中，则无法实现增进回收。通过将本发明应用于这样的增进回收中，所压入的二氧化碳成为微细气泡，在比以往低的压力下二氧化碳和油等更加容易溶解或形成悬浮状态。通过将本发明应用于这样的增进回收，即使在迄今为止二氧化碳与油等难以溶解或形成悬浮状态而无法实现增进回收的比较浅的范围的气田、油田、油砂等中，也可以进行燃气、石油、重油等的增进回收。

另外，此时，在从利用生产井采集的油等与水的混合物中回收油等后，通过将剩余的水混合到二氧化碳中而注入地下，可以将过度地采集的水送回地下，由此可以抑制地基下沉等，并且可以向盐水含水层中有效地注入二氧化碳。

另外，也可以通过向二氧化碳中混入比二氧化碳重的分子，来有效地产生二氧化碳的沉降现象。

符号说明

1、1a、20、30………二氧化碳储存装置

3………二氧化碳罐

5………加压输送装置

7………地面

9………注入井

10………水平井

11………盐水含水层

13………过滤器

15………微泡

17………喷嘴

19………孔

21………环形构件

31………海面

33………海底

40………二氧化碳储存试验装置

41………二氧化碳罐

43………注射泵

45………压力调节阀

47………阀门

49………配管

61………过滤器

63………压力容器

65………排出阀

67………照明窗

69………照明

71………拍摄窗

73………照相机

75………微泡

77………水

80………二氧化碳储存装置

81………二氧化碳罐

83………加压输送装置

85………地面

87………注入井

89………密封层

91………储存层

Claims

1.一种储存物质的储存装置，其是在地下储存包含二氧化碳、与二氧化碳相比在水中的溶解度大的物质及甲烷中的至少1种的储存物质的储存装置，其特征在于，

具备：

达到盐水含水层的注入井、

向所述注入井中加压输送所述储存物质的加压输送装置、和

设于所述注入井中的陶瓷制的多孔构件；

在所述盐水含水层的内部，在所述注入井的至少一部分中朝向大致水平方向地形成水平井；

在所述水平井的水平方向的下方侧设有所述多孔构件；

能够将向所述水平井内加压输送的所述储存物质经由设于所述水平井的下方侧的所述多孔构件注入所述盐水含水层；

所述多孔构件是将陶瓷制的粒子与结合所述粒子的结合剂混合烧结的构件，孔径分布的众数为4.5μm以下；

在从所述多孔构件向所述盐水含水层中注入所述储存物质时，产生所述储存物质的微泡，

在所述水平井的一部分上固定有环形构件，所述环形构件的内面与所述水平井的内部空间相接，所述多孔构件设置在所述环形构件的下方侧。

2.根据权利要求1所述的储存物质的储存装置，其特征在于，

所述多孔构件在所述水平井的下方侧的多个方向上形成。

3.根据权利要求1所述的储存物质的储存装置，其特征在于，

所述环形构件的水平的上侧由金属构成。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的储存物质的储存装置，其特征在于，

进一步具备达到气田、油田或者油砂中的任一者的生产井，

能够从所述生产井中采集燃气、石油或者重油。

5.一种向盐水含水层中的储存物质的储存方法，其是在地下储存包含二氧化碳、与二氧化碳相比在水中的溶解度大的物质及甲烷中的至少1种的储存物质的储存方法，其特征在于，

使用具备达到盐水含水层的注入井、向所述注入井中加压输送所述储存物质的加压输送装置、设于所述注入井中的陶瓷制的多孔构件的所述储存物质的储存装置；

在所述盐水含水层的内部，在所述注入井的至少一部分朝向大致水平方向地形成水平井；

遍及所述水平井的大致全长地在所述水平井的水平方向的下方侧设有所述多孔构件；

在经由遍及所述水平井的大致全长地设于所述水平井的下方侧的所述多孔构件向所述盐水含水层中注入所述储存物质时，产生所述储存物质的微泡；

使所述微泡在所述盐水含水层内部沉降，

6.根据权利要求5所述的储存物质的储存方法，其特征在于，

在所述水平井的下方侧的多个方向上形成所述多孔构件。

7.根据权利要求5所述的储存物质的储存方法，其特征在于，

使所述环形构件的水平的上侧由金属构成。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的储存物质的储存方法，其特征在于，

所述储存装置进一步具备达到气田、油田或者油砂中的任一者的生产井，

通过利用所述注入井将所述储存物质注入地下，能够使燃气、石油、重油与所述储存物质形成悬浮状态，并利用所述生产井采集燃气、石油或者重油。