RU2393344C1 - Disposal method of technogenic carbon dioxide of flue gas - Google Patents

Disposal method of technogenic carbon dioxide of flue gas Download PDF

Info

Publication number
RU2393344C1
RU2393344C1 RU2009107992/03A RU2009107992A RU2393344C1 RU 2393344 C1 RU2393344 C1 RU 2393344C1 RU 2009107992/03 A RU2009107992/03 A RU 2009107992/03A RU 2009107992 A RU2009107992 A RU 2009107992A RU 2393344 C1 RU2393344 C1 RU 2393344C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
water
carbon dioxide
flue gas
injection
Prior art date
Application number
RU2009107992/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Николаевич Хлебников (RU)
Вадим Николаевич Хлебников
Павел Михайлович Зобов (RU)
Павел Михайлович Зобов
Юлия Федоровна Гущина (RU)
Юлия Федоровна Гущина
Сергей Владимирович Антонов (RU)
Сергей Владимирович Антонов
Ильшат Разифович Хамидуллин (RU)
Ильшат Разифович Хамидуллин
Павел Александрович Гущин (RU)
Павел Александрович Гущин
Евгений Владимирович Иванов (RU)
Евгений Владимирович Иванов
Владимир Арнольдович Винокуров (RU)
Владимир Арнольдович Винокуров
Original Assignee
Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Российский Государственный Университет Нефти И Газа Им. И.М. Губкина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Российский Государственный Университет Нефти И Газа Им. И.М. Губкина" filed Critical Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Российский Государственный Университет Нефти И Газа Им. И.М. Губкина"
Priority to RU2009107992/03A priority Critical patent/RU2393344C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2393344C1 publication Critical patent/RU2393344C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/70Combining sequestration of CO2 and exploitation of hydrocarbons by injecting CO2 or carbonated water in oil wells

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: there drilled is not less than one injection well opening the upper part of water-bearing bed, and not less than one production well opening the lower part of water-bearing bed. Flue gas is pumped to injection well. The formed mixture of water and gas cleaned off carbon dioxide is extracted from production well, and the cleaned gas is separated from water. Then gas is utilised.
EFFECT: enhanced method's efficiency.
7 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к способам захоронения парниковых газов, производимых тепловыми электростанциями, теплоэлектроцентралями и другими стационарными источниками газообразных продуктов сгорания минерального топлива, в частности к способам захоронения техногенного диоксида углерода дымовых газов.The invention relates to methods for the disposal of greenhouse gases produced by thermal power plants, combined heat and power plants and other stationary sources of gaseous products of combustion of mineral fuels, in particular to methods for disposing of man-made carbon dioxide flue gases.

Известен способ секвестрации парниковых газов путем закачивания в истощенные нефтяные коллектора с получением положительного эффекта от добычи нефти.A known method of sequestration of greenhouse gases by injection into depleted oil reservoirs to obtain the positive effect of oil production.

(Улавливание и хранение двуокиси углерода. Специальный доклад МГЭИК, 2005. ISBN 92-9169-419-3.)(Carbon dioxide capture and storage. IPCC Special Report, 2005. ISBN 92-9169-419-3.)

Недостатком известного способа является его низкая эффективность, обусловленная большими затратами на выделение и концентрирование диоксида углерода из дымового газа, соблюдение мер безопасности при транспортировке и закачивании агрессивного флюида в ловушку, возможностью прорыва секвестрируемого газа в атмосферу через негерметичности старых скважин и с добываемой нефтью.The disadvantage of this method is its low efficiency, due to the high costs of the separation and concentration of carbon dioxide from flue gas, compliance with safety measures during transportation and pumping of aggressive fluid into a trap, the possibility of breaking sequestered gas into the atmosphere through leaks in old wells and with produced oil.

Известен способ разработки нефтяных коллекторов с использованием для добычи нефти дымового газа, что позволяет производить секвестрацию парниковых газов.A known method of developing oil reservoirs using flue gas for oil production, which allows sequestration of greenhouse gases.

(Taber J.J., Martin F.D., Seright R.S. EOR screening criteria revisited - Part 2: Applicahion and impact of oil prices. SPERE, August 1997, p.199-205.)(Taber J.J., Martin F.D., Seright R.S. EOR screening criteria revisited - Part 2: Applicahion and impact of oil prices. SPERE, August 1997, p. 199-205.)

Недостатком известного способа является его низкая эффективность, связанная с низкой нефтевытесняющей способностью дымового газа, быстрым его прорывом к добывающим скважинам и техническими трудностями при осуществлении известного способа.The disadvantage of this method is its low efficiency associated with the low oil displacing ability of flue gas, its rapid breakthrough to production wells and technical difficulties in implementing the known method.

Известен способ разработки нефтегазовых залежей с использованием в качестве газового агента дымового газа, что позволяет утилизировать и хранить парниковые газы (RU №97114681, 1997).A known method of developing oil and gas deposits using flue gas as a gas agent, which allows you to utilize and store greenhouse gases (RU No. 97114681, 1997).

Недостатком известного способа является его низкая эффективность, связанная с потерей запасов углеводородного газа в результате смешения с закачиваемым в газовую шапку дымовым газом, большие затраты на транспорт и закачивание дымового газа, большая удаленность большинства нефтегазовых месторождений от крупных источников парниковых газов.The disadvantage of this method is its low efficiency associated with the loss of hydrocarbon gas reserves as a result of mixing with the flue gas injected into the gas cap, the high cost of transporting and injecting flue gas, the large distance of most oil and gas fields from large sources of greenhouse gases.

Наиболее близким к изобретению является способ секвестрации техногенного диоксида углерода путем закачивания его через скважины в глубокозалегающие водяные пласты (Приложение к газете Коммерсантъ. К.Х.Робберстад. Вредный газ вернется в пласт. - Statoil Magazin: Коммерсантъ Business Guid №109, 20.06.06. - С.27).Closest to the invention is a method of sequestration of technogenic carbon dioxide by pumping it through wells into deep water reservoirs (Appendix to the newspaper Kommersant. K.Kh. Robberstad. Harmful gas will return to the formation. - Statoil Magazin: Kommersant Business Guid No. 109, 06/20/06 . - p. 27).

Недостатки известного способа заключаются в низкой эффективности, обусловленной большими затратами на выделение и концентрирование диоксида углерода, в частности, из дымового газа, а также необходимостью соблюдения мер безопасности при транспортировке и закачивании агрессивного флюида в ловушку.The disadvantages of this method are the low efficiency due to the high costs of the separation and concentration of carbon dioxide, in particular, from flue gas, as well as the need to comply with safety measures when transporting and pumping aggressive fluid into a trap.

Задача изобретения заключается в повышении эффективности способа захоронения техногенного диоксида углерода дымовых газов.The objective of the invention is to increase the efficiency of the method of disposal of technogenic carbon dioxide flue gases.

Поставленная задача достигается описываемым способом захоронения техногенного диоксида углерода дымового газа, заключающимся в том, что проводят бурение не менее одной нагнетательной скважины, вскрывающей верхнюю часть водоносного пласта, и не менее одной добывающей скважины, вскрывающей нижнюю часть водоносного пласта, закачивают дымовой газ в нагнетательную скважину, проводят отбор из добывающей скважины образованной смеси воды и газа, очищенного от диоксида углерода, с последующей сепарацией газа от воды и его утилизацией.The problem is achieved by the described method for the burial of man-made carbon dioxide flue gas, which consists in drilling at least one injection well, revealing the upper part of the aquifer, and at least one producing well, opening the lower part of the aquifer, inject flue gas into the injection well , carry out the selection from the producing well formed mixture of water and gas purified from carbon dioxide, followed by separation of gas from water and its disposal.

При этом закачивание дымового газа чередуют с закачиванием воды.In this case, the injection of flue gas alternate with the injection of water.

Дымовой газ возможно закачивать в виде водогазовой смеси при содержании воды в смеси не менее 10% об.It is possible to inject flue gas in the form of a water-gas mixture with a water content of at least 10% vol.

Отбор образованной смеси воды и очищенного от диоксида углерода газа ведут до содержания диоксида углерода в сепарированном газе не выше 10% от его концентрации в исходном дымовом газе.The selection of the resulting mixture of water and purified from carbon dioxide gas is carried out until the carbon dioxide content in the separated gas is not higher than 10% of its concentration in the source flue gas.

Целесообразно закачивание дымового газа проводить до достижения предельного давления, определяемого техническими параметрами используемого оборудования и параметрами водоносного пласта.It is advisable to pump flue gas until a pressure limit is reached, determined by the technical parameters of the equipment used and the parameters of the aquifer.

Утилизацию очищенного газа целесообразно проводить путем сброса очищенного газа в атмосферу или использования его в технических целях.It is advisable to utilize the purified gas by discharging the purified gas into the atmosphere or using it for technical purposes.

Предпочтительно бурение добывающей скважины проводят на удалении не менее 50 м.Preferably, the production well is drilled at a distance of at least 50 m.

Технический результат заключается в исключении затрат на выделение из дымового газа диоксида углерода и его концентрирование, уменьшении затрат и риска при транспорте и закачивании выделяемого диоксида углерода, увеличении количества и емкости ловушек для секвестрации парниковых газов.The technical result consists in eliminating the cost of carbon dioxide emission from the flue gas and its concentration, reducing the costs and risks of transporting and pumping the carbon dioxide emitted, increasing the number and capacity of traps for sequestration of greenhouse gases.

Процесс секвестрации парниковых газов при хранении в известном способе включает ряд энергозатратных операций, среди которых наибольшее значение имеют:The process of sequestration of greenhouse gases during storage in a known method includes a number of energy-consuming operations, among which the most important are:

- подготовка газообразных продуктов горения минерального топлива к секвестрации, выделение и концентрирование диоксида углерода;- preparation of gaseous products of combustion of mineral fuels for sequestration, emission and concentration of carbon dioxide;

- транспорт концентрированного диоксида углерода к ловушке;- transport of concentrated carbon dioxide to the trap;

- закачивание концентрированного диоксида углерода в ловушку;- injection of concentrated carbon dioxide into the trap;

- контроль за хранением и предотвращение утечек диоксида углерода в атмосферу.- monitoring storage and preventing leakage of carbon dioxide into the atmosphere.

Используемая технология позволяет избежать расходов на выделение и концентрирование диоксида углерода. Очистка газа от диоксида углерода происходит за счет растворения в воде при движении флюида в пласте. Выделение диоксида углерода и его захоронение происходит одновременно, в одну стадию.The technology used allows to avoid the costs of the allocation and concentration of carbon dioxide. The purification of gas from carbon dioxide occurs due to dissolution in water during the movement of fluid in the reservoir. The release of carbon dioxide and its disposal occurs simultaneously, in one stage.

Описываемый способ позволяет существенно снизить затраты и риски при осуществлении секвестрации парниковых газов, что повышает эффективность процесса.The described method can significantly reduce costs and risks in the implementation of sequestration of greenhouse gases, which increases the efficiency of the process.

Водоносные горизонты большой емкости и высокой проницаемости (например, сеноманский горизонт в Западной Сибири, сакмаро-артинский горизонт в Урало-Поволжье, формация Слейпер в Северном море и т.д.), т.е. те пласты, в которые можно закачивать парниковые газы без отбора флюидов, распространены не повсеместно и часто располагаются на значительных глубинах.Aquifers of high capacity and high permeability (for example, the Cenomanian horizon in Western Siberia, the Sakmar-Arta horizon in the Ural-Volga region, the Sleiper formation in the North Sea, etc.), i.e. those strata into which greenhouse gases can be pumped without taking fluids are not widespread and are often located at considerable depths.

Использование описываемого способа позволяет использовать в качестве ловушек относительно небольшие по размерам изолированные водоносные пласты (линзы), т.к. одновременный отбор и закачивание флюидов позволяет поддерживать давление нагнетания на приемлемом уровне и увеличивает емкость гидрологически замкнутых ловушек. Увеличение числа ловушек для захоронения парниковых газов снижает затраты на транспорт газа.Using the described method allows the use of relatively small-sized isolated aquifers (lenses) as traps, because simultaneous selection and pumping of fluids allows maintaining the discharge pressure at an acceptable level and increases the capacity of hydrologically closed traps. The increase in the number of traps for the burial of greenhouse gases reduces the cost of transporting gas.

Транспорт концентрированного диоксида углерода (в жидком или сверхкритическом состояниях) требует дорогостоящих трубопроводных систем из высоколегированных сталей, рассчитанных на высокие давления. Авария на подобном трубопроводе может привести к серьезным последствиям. Транспортировку дымового газа можно осуществлять при низких давлениях, утечки дымового газа не могут привести к гибели людей и животных. Для закачивания инертного дымового газа требуется достаточно простое компрессорное оборудование. По предлагаемому способу закачивание дымового газа можно осуществлять в виде водогазовой смеси насосно-бустерными агрегатами, что позволяет снизить давление нагнетания, замедляет прорыв газа к добывающим скважинам и повышает эффективность процесса секвестрации.Concentrated carbon dioxide transport (in liquid or supercritical states) requires expensive piping systems of high alloy steels designed for high pressures. An accident on such a pipeline can lead to serious consequences. Flue gas can be transported at low pressures; flue gas leaks cannot lead to the death of people or animals. Inert flue gas injection requires fairly simple compressor equipment. According to the proposed method, the injection of flue gas can be carried out in the form of a water-gas mixture by pump booster units, which allows to reduce the injection pressure, slows the gas breakthrough to production wells and increases the efficiency of the sequestration process.

В ходе осуществления процесса по заявляемому способу первоначально производят отбор воды, затем воды и очищенного газа одновременно. Отбор воды и очищенного газа повышает емкость ловушки для диоксида углерода. Попутно добываемую воду возможно использовать для закачивания в добывающие скважины в виде оторочек для выравнивания движения фронта газа в пласте ловушки и для приготовления водогазовых смесей. Продолжение нагнетания газа после прекращения отбора флюидов из ловушки также позволяет увеличить емкость ловушки (за счет увеличения растворимости газов в воде), что повышает эффективность процесса секвестрации парниковых газов.During the implementation of the process according to the claimed method, water is initially selected, then water and purified gas at the same time. The extraction of water and purified gas increases the capacity of the trap for carbon dioxide. Along the way, produced water can be used for injection into production wells in the form of rims to even out the movement of the gas front in the trap bed and for preparing gas-gas mixtures. Continued gas injection after stopping the selection of fluids from the trap also allows you to increase the capacity of the trap (by increasing the solubility of gases in water), which increases the efficiency of the process of sequestration of greenhouse gases.

Способ выделения из дымового газа и захоронения техногенного диоксида углерода осуществляют следующим образом.The method of extraction from flue gas and disposal of technogenic carbon dioxide is as follows.

Ловушку разбуривают вышеописанным образом. Желательно проводить закачку в разрезающий ряд или группу скважин, вскрывающих верхнюю часть коллектора ловушки. Добывающие скважины располагают предпочтительно на удалении не менее 50 м от нагнетательных скважин. Возможно постепенно пробурить несколько рядов добывающих скважин с расстоянием между рядами скважин не менее 50 м.The trap is drilled in the manner described above. It is advisable to inject into the cutting row or group of wells that open the upper part of the trap collector. The production wells are preferably located at least 50 m from the injection wells. It is possible to gradually drill several rows of production wells with a distance between the rows of wells of at least 50 m.

Устья скважин оборудуют необходимым устьевым оборудованием, устанавливают компрессоры и водяные насосы или насосно-бустерные агрегаты, а выкидные линии подключают к газовому сепаратору. Начинают закачивание дымового газа или его смесей с водой в нагнетательные скважины и отбор флюидов (смеси воды и очищенного от диоксида углерода газа) из нагнетательных скважин, регулируя процесс отбора таким образом, чтобы фронт движения газа в пласте был максимально равномерным. После прорыва газа в продукцию добывающих скважин проводят постоянный мониторинг содержания диоксида углерода в составе газа и останавливают отбор из скважины, когда концентрация диоксида углерода превысит 10% от начальной концентрации в дымовом газе. По мере вывода из эксплуатации добывающих скважин в работу вводят более удаленные от нагнетательных скважин новые добывающие скважины (если пробурено несколько рядов добывающих скважин).Wellheads are equipped with the necessary wellhead equipment, compressors and water pumps or booster units are installed, and flow lines are connected to the gas separator. They begin to pump flue gas or its mixtures with water into injection wells and select fluids (a mixture of water and purified carbon dioxide gas) from injection wells, adjusting the selection process so that the gas front in the formation is as uniform as possible. After a gas breakthrough into the production of producing wells, the carbon dioxide content in the gas is constantly monitored and the selection is stopped from the well when the carbon dioxide concentration exceeds 10% of the initial concentration in the flue gas. As production wells are decommissioned, new production wells more distant from injection wells are introduced (if several rows of production wells have been drilled).

После того как фронт газа прошел через первый ряд добывающих скважин, они могут быть переведены под нагнетание. При необходимости внизу переведенных под нагнетание скважин устанавливают мост, отсекающий нижние интервалы коллектора ловушки. Одновременно часть старых добывающих скважин может быть выведена из эксплуатации, переведена в наблюдательные или ликвидирована.After the gas front has passed through the first row of production wells, they can be converted to injection. If necessary, a bridge is cut below the wells transferred for injection, which cuts off the lower intervals of the trap collector. At the same time, part of the old production wells can be decommissioned, transferred to observational or liquidated.

После того как отбор флюидов будет полностью прекращен, давление в ловушке поднимают до максимального возможного значения.After the selection of fluids is completely stopped, the pressure in the trap is raised to the maximum possible value.

Механизм действия способа заключается в следующем. Закачиваемый дымовой газ контактирует с водой водонасыщенного пласта, и диоксид углерода растворяется в воде. По мере движения газа от нагнетательной к добывающей скважине газ очищается и может быть выпущен в атмосферу или использован в качестве инертного технического газа. Отбор флюидов (воды и очищенного от диоксида углерода газа) увеличивает емкость ловушки, т.к. секвестрируемый газ будет находиться не только в растворенном виде, а также в виде газа в верхней части ловушки. Закачка оторочек воды или дымового газа в виде водогазовой смеси замедляет прорыв газа к добывающим скважинам, позволяет выровнять фронт его движения в пласте.The mechanism of action of the method is as follows. The injected flue gas contacts the water of the water-saturated formation and carbon dioxide dissolves in the water. As the gas moves from the injection to the production well, the gas is cleaned and can be released into the atmosphere or used as an inert technical gas. The selection of fluids (water and gas purified from carbon dioxide) increases the capacity of the trap, as sequestered gas will be not only in dissolved form, but also in the form of gas in the upper part of the trap. The injection of water or flue gas fringes in the form of a gas-gas mixture slows down the breakthrough of gas to production wells, and makes it possible to level the front of its movement in the formation.

Способ иллюстрируется примером, не ограничивающим его.The method is illustrated by non-limiting example.

ПримерExample

Крупнейшим источником эмиссии СО2 в стране является Московский регион. В окрестностях Москвы имеется несколько глубокозалегающих водоносных горизонтов, относящихся к щигровскому и ряжскому горизонтам девонских отложений. В качестве водоносного пласта - ловушки для хранения СО2 - можно использовать поднятия, относящиеся к щигровскому и ряжскому горизонтам девонского возраста.The largest source of CO 2 emissions in the country is the Moscow region. In the vicinity of Moscow there are several deep-lying aquifers belonging to the Shchigrov and Ryazh horizons of the Devonian sediments. As aquifer - traps for storing CO 2 - can be used lifting relating to Shchigry and Ryazhskaya Devonian horizons.

Вышеуказанные горизонты сложены песчаниками серого и светло-серого цвета, содержат слабосцементированные зерна в основном размером 0,25-1 мм. Мощность горизонтов составляет 9-21 м и более. Открытая пористость составляет 0,11-0,30 (среднее значение 0,20), проницаемость составляет 0,5-3 мкм. Таким образом, щигровский и ряжский горизонты относятся к коллекторам высокого класса и сложностей с нагнетанием дымового газа и водогазовых смесей в пласт не может быть. Ряжский и щигровский горизонты надежно перекрыты непроницаемыми для газа и воды глинистыми породами общей толщиной более 100 м.The above horizons are composed of sandstones of gray and light gray in color, they contain weakly cemented grains mainly 0.25-1 mm in size. The thickness of the horizons is 9-21 m or more. Open porosity is 0.11-0.30 (average value 0.20), permeability is 0.5-3 microns. Thus, the Shchigrovsky and Ryazhsky horizons belong to high-grade reservoirs and there can be no difficulties with the injection of flue gas and water-gas mixtures into the reservoir. Ryazhsky and Shchigrovsky horizons are reliably blocked by clayey rocks impervious to gas and water with a total thickness of more than 100 m.

Так как плотность секвестрируемого дымового газа меньше плотности воды, то в качестве ловушек можно использовать ловушку замкнутого типа, приуроченную к Егорьевскому поднятию. Емкость Егорьевской ловушки в щигровских песчаниках оценивается в 12, а в ряжском горизонте в 14 млрд. м3. Глубины соответствующих горизонтов (по своду) составляют соответственно 850 и 1150 м.Since the density of sequestered flue gas is less than the density of water, a closed type trap associated with the Yegoryevsky uplift can be used as traps. The capacity of the Egorievsky trap in Shchigrovsky sandstones is estimated at 12, and in the Ryazhsky horizon at 14 billion m 3 . The depths of the corresponding horizons (along the arch) are 850 and 1150 m, respectively.

У верхней отметки сводовой части водоносного пласта ряжского горизонта бурится нагнетательная скважина, которая вскрывает верхнюю часть пласта. На удалении 100-150 м от нагнетательной скважины бурится 4 добывающие окружающие скважины, которые перфорируют в нижней части водоносного пласта ряжского горизонта. В нагнетательную скважину с помощью насосно-бустерного агрегата закачивают дымовой газ в смеси с водой.An injection well is drilled at the upper elevation of the arched part of the Ryazhsky aquifer, which reveals the upper part of the reservoir. At a distance of 100-150 m from the injection well, 4 producing surrounding wells are drilled, which are perforated in the lower part of the Ryazhsky aquifer. Flue gas mixed with water is pumped into the injection well using a booster unit.

Используют дымовой газ, поступающий со стационарного источника парниковых газов (тепловой электростанции, ТЭЦ и т.п.). Одновременно из окружающих скважин отбирается вода с таким расчетом, чтобы компенсировать объем закачиваемой водогазовой смеси не менее чем на 80%. Закачиваемая водогазовая смесь содержит 60-90% дымового газа и 40-10% воды (приведенных к пластовому давлению). Для приготовления водогазовой смеси может быть использована вода, добываемая из пласта добывающими скважинами.Use flue gas coming from a stationary source of greenhouse gases (thermal power plants, thermal power plants, etc.). At the same time, water is drawn from the surrounding wells in such a way as to compensate for the volume of the injected water-gas mixture by at least 80%. The injected water-gas mixture contains 60-90% of flue gas and 40-10% of water (reduced to reservoir pressure). For the preparation of a water-gas mixture, water produced from the formation by producing wells can be used.

После того как в продукции добывающей скважины появляется газ, темп отбора жидкости из нее уменьшают, чтобы выровнять фронт движения газа в пласте, а также приступают к постоянному мониторингу состава газа. Скважину останавливают после того, как содержание диоксида углерода в отбираемом газе достигнет 10% от концентрации диоксида углерода в исходном дымовом газе. После того как все добывающие скважины будут остановлены из-за повышенной концентрации диоксида углерода, нагнетание дымового газа (или его смеси с водой) продолжают до тех пор, пока давление нагнетания не достигнет предельного значения. Предельное значение давления определяется как минимально допустимое давление для использованного насосного оборудования, трубопроводов и запорной арматуры, или для использованной конструкции скважины, или для покрывающих ловушку пород.After gas appears in the production of the producing well, the rate of fluid withdrawal from it is reduced to equalize the front of the gas in the formation, and they also begin to constantly monitor the composition of the gas. The well is stopped after the carbon dioxide content in the sampled gas reaches 10% of the carbon dioxide concentration in the source flue gas. After all production wells are shut down due to the increased concentration of carbon dioxide, the injection of flue gas (or its mixture with water) is continued until the injection pressure reaches the limit value. The pressure limit value is defined as the minimum allowable pressure for used pumping equipment, pipelines and shutoff valves, or for used well design, or for rocks covering the trap.

В дальнейшем возможны два варианта продолжения работ по хранению парниковых газов в ловушке.In the future, there are two options for continuing the storage of greenhouse gases in a trap.

Первый вариант. Бурятся новые добывающие скважины, удаленные на 100-150 м от старых добывающих скважин. Остановленная нагнетательная скважина ликвидируется или переводится в наблюдательную. В нижних интервалах всех добывающих скважин устанавливаются отсекающие мосты и перфорируются верхние интервалы щигровского горизонта. После чего эти скважины переводятся под нагнетание и процесс повторяют.First option. New production wells are being drilled 100-150 meters away from old production wells. The stopped injection well is liquidated or transferred to the observation well. In the lower intervals of all producing wells, cut-off bridges are installed and the upper intervals of the Shchigrov horizon are perforated. Then these wells are transferred under injection and the process is repeated.

Второй вариант. В нижних интервалах скважин устанавливаются мосты, отсекающие щигровский горизонт. Скважины перфорируют в интервале ряжского горизонта по ранее описанной схеме и процесс повторяют.The second option. In the lower intervals of the bridges, bridges are cut off, which cut off the Shchigrov horizon. Wells are perforated in the interval of the Ryazhsky horizon according to the previously described pattern and the process is repeated.

Таким образом, описываемый способ позволяет повысить эффективность процессов выделения и захоронения техногенного диоксида углерода, в частности исключить затраты на выделение из дымового газа диоксида углерода и его концентрирование, уменьшить затраты и риск при транспорте и закачивании выделяемого диоксида углерода, увеличить количество и емкости ловушек для секвестрации парниковых газов.Thus, the described method allows to increase the efficiency of processes for the separation and disposal of technogenic carbon dioxide, in particular, to eliminate the cost of carbon dioxide emission and concentration from the flue gas, to reduce the costs and risks of transporting and pumping the carbon dioxide emitted, and to increase the number and capacity of sequestration traps greenhouse gases.

Claims (7)

1. Способ захоронения техногенного диоксида углерода дымовых газов, заключающийся в том, что проводят бурение не менее одной нагнетательной скважины, вскрывающей верхнюю часть водоносного пласта, и не менее одной добывающей скважины, вскрывающей нижнюю часть водоносного пласта, закачивают дымовой газ в нагнетательную скважину, проводят отбор из добывающей скважины образованной смеси воды и газа, очищенного от диоксида углерода, с последующей сепарацией газа от воды и его утилизацией.1. The method of burial of technogenic carbon dioxide flue gases, which consists in drilling at least one injection well, revealing the upper part of the aquifer, and at least one producing well, revealing the lower part of the aquifer, inject flue gas into the injection well, conduct selection from the producing well of the formed mixture of water and gas purified from carbon dioxide, followed by separation of gas from water and its disposal. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что закачивание дымового газа чередуют с закачиванием воды.2. The method according to claim 1, characterized in that the injection of flue gas alternate with the injection of water. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дымовой газ закачивают в виде водогазовой смеси при содержании воды в смеси не менее 10 об.%.3. The method according to claim 1, characterized in that the flue gas is injected in the form of a water-gas mixture with a water content of at least 10 vol.%. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что отбор образованной смеси воды и газа, очищенного от диоксида углерода, ведут до содержания диоксида углерода в сепарированном газе не выше 10% от его концентрации в исходном дымовом газе.4. The method according to claim 1, characterized in that the selection of the resulting mixture of water and gas purified from carbon dioxide is carried out to a carbon dioxide content in the separated gas of not more than 10% of its concentration in the source flue gas. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что закачивание дымового газа проводят до достижения предельного давления, определяемого техническими параметрами используемого оборудования и параметрами водоносного пласта.5. The method according to claim 1, characterized in that the injection of flue gas is carried out until reaching the maximum pressure determined by the technical parameters of the equipment used and the parameters of the aquifer. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что утилизацию очищенного газа проводят путем сброса очищенного газа в атмосферу или использования его в технических целях.6. The method according to claim 1, characterized in that the disposal of the purified gas is carried out by dumping the purified gas into the atmosphere or using it for technical purposes. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что бурение добывающей скважины проводят на удалении не менее 50 м от нагнетательной скважины. 7. The method according to claim 1, characterized in that the drilling of the producing well is carried out at a distance of at least 50 m from the injection well.
RU2009107992/03A 2009-03-06 2009-03-06 Disposal method of technogenic carbon dioxide of flue gas RU2393344C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009107992/03A RU2393344C1 (en) 2009-03-06 2009-03-06 Disposal method of technogenic carbon dioxide of flue gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009107992/03A RU2393344C1 (en) 2009-03-06 2009-03-06 Disposal method of technogenic carbon dioxide of flue gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2393344C1 true RU2393344C1 (en) 2010-06-27

Family

ID=42683685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009107992/03A RU2393344C1 (en) 2009-03-06 2009-03-06 Disposal method of technogenic carbon dioxide of flue gas

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2393344C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2583029C1 (en) * 2015-02-02 2016-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Method for disposal of co2 (versions)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2583029C1 (en) * 2015-02-02 2016-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Method for disposal of co2 (versions)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2109584B1 (en) Method for reducing the emission of green house gases into the atmosphere
US9121259B2 (en) Storing carbon dioxide and producing methane and geothermal energy from deep saline aquifers
US10683736B2 (en) Method and system for recovering gas in natural gas hydrate exploitation
US20210372235A1 (en) System and method for permanent storage of carbon dioxide in shale reservoirs
US9187246B2 (en) Methods for storing carbon dioxide compositions in subterranean geological formations and arrangements for use in such methods
WO2019134220A1 (en) Gas production method and system for natural gas hydrate exploitation
US20160298425A1 (en) System and Method for Permanent Storage of Carbon Dioxide in Shale Reservoirs
US8454268B2 (en) Gaseous sequestration methods and systems
CN103573233A (en) Method and device for exploiting natural gas hydrate in cryolithozone
AU2011373946B2 (en) Recovery methods for hydrocarbon gas reservoirs
CN104533368A (en) Application of in-situ combustion flue gas to oil deposit exploitation and system
US9586759B2 (en) Method for storing carbon dioxide compositions in subterranean geological formations and an arrangement for use in such methods
KR101684921B1 (en) A system and method for improving co2 capacity in heterogeneous media and resolving reduction of injection efficiency caused by salt precipitation
WO2017025820A1 (en) System and method for permanent storage of carbon dioxide in shale reservoirs
RU2393344C1 (en) Disposal method of technogenic carbon dioxide of flue gas
US20220364441A1 (en) Systems, Methods and Devices for Geologic Storage of CO2 from Modular Point Sources
JP6327730B2 (en) Mining method for water-soluble natural gas
EP2735697A1 (en) Method and system for inhibiting contact of a corrosive displacement gas with corrosion prone natural gas production facilities
WO2022187290A1 (en) Systems, methods and devices for geologic storage of co2 from modular point sources
KR20160078319A (en) Coalbed gas production process
CN116553060A (en) Deep shallow stratum combined CO sealing 2 Is a method of (2)
Akinnikawe et al. Geologic Model and Fluid Flow Simulation of Woodbine Aquifer CO2 Sequestration
Heddle The drill on geosequestration
Suthipintawong et al. Sea Water Injection Mobile System (SWIMS) for Waterflooding Marginal Offshore Oil Reservoirs in The Gulf of Thailand
EP2735698A1 (en) Enhancing natural gas production using nitrogen generated by an air separation unit of an industrial plant

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130307

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20140410

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160307