[发明专利]一种注二氧化碳开采水溶气的系统和方法

权利要求书

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。