[发明专利]一种二氧化碳地质封存盖层泄露监测装置及方法

权利要求书

1.一种二氧化碳地质封存盖层泄露监测装置，其特征在于：包括

监测井(1)，监测井(1)井口设有气体采集口(2)，监测井(1)位于盖层主要应力集中区域和盖层、储层裂缝发育区域、地质构造的高点位置、注气井所在井场；

二氧化碳气体捕集装置，与气体采集口(2)连接，对气体采集口(2)采集到的二氧化碳气体进行捕集的二氧化碳气体捕集装置；

用于对未注气与注气后的气体采集口(2)捕集到的二氧化碳中的碳同位素¹³C、¹²C含量进行分析的同位素质谱分析仪。

2.根据权利要求1所述二氧化碳地质封存盖层泄露监测装置，其特征在于：若涉及油藏地质的封存，则监测井(1)还应部署在注采井间，且还应沿二氧化碳驱替方向部署。

3.根据权利要求2所述二氧化碳地质封存盖层泄露监测装置，其特征在于：所述二氧化碳气体捕集装置包括依次连接的气体取样阀(7)、过滤装置(3)、微型真空泵(4)、胺液捕集瓶(5)及酸碱指示瓶(6)；气体采集口(2)与气体取样阀(7)连接。

4.根据权利要求3所述二氧化碳地质封存盖层泄露监测装置，其特征在于：所述过滤装置(3)为无水氯化钙过滤器。

5.根据权利要求4所述二氧化碳地质封存盖层泄露监测装置，其特征在于：

所述胺液捕集瓶(5)的进口管线为L型，伸入至胺液捕集瓶(5)内底部，出口管线位于瓶口，且出口管线上设有单向阀；胺液捕集瓶(5)内还设有与胺液捕集瓶(5)的底部平行的筛板；

所述酸碱指示瓶(6)上的进口管线伸入至瓶底内，出口管线位于瓶口，且出口管线上设有单向阀。

6.根据权利要求5所述二氧化碳地质封存盖层泄露监测装置，其特征在于：所述胺液捕集瓶(5)还设有加热装置，加热装置为电加热套。

7.一种二氧化碳地质封存盖层泄露监测方法，其特征在于：使用如上权利要求1所述二氧化碳地质封存盖层泄露监测装置，监测过程如下：

(1)未注气时，进行二氧化碳气体捕集；对气体采集口(2)捕集到的二氧化碳中的碳同位素¹³C、¹²C含量进行分析，作为基准值δ¹³C；

(2)注气后，进行二氧化碳气体捕集；对气体采集口(2)捕集到的二氧化碳中的碳同位素¹³C′、¹²C′含量进行分析，计算δ¹³C′；

(3)设定η的取值范围，若η落在设定的取值范围内，则说明二氧化碳无泄漏；否则，二氧化碳有泄漏。

8.根据权利要求7所述二氧化碳地质封存盖层泄露监测方法，其特征在于：所述二氧化碳气体捕集的具体过程为：开启微型真空泵(4)，抽取经气体采集口(2)泄露的二氧化碳气样；二氧化碳气样通过胺液捕集瓶(5)，二氧化碳气样大量溶解于胺液捕集瓶(5)内；直至酸碱指示瓶(6)中的酸碱指示剂又蓝变绿再变黄，即关闭微型真空泵(4)以停止捕集。

9.根据权利要求8所述二氧化碳地质封存盖层泄露监测方法，其特征在于：还包括：将溶解有二氧化碳气样的胺液捕集瓶(5)加热至100℃进行解吸，直至酸碱指示瓶(6)中的酸碱指示剂由黄变绿再变蓝。

10.根据权利要求9所述二氧化碳地质封存盖层泄露监测方法，其特征在于：

所述胺液捕集瓶(5)内置液体为TEA和MEA的混合溶液，其混合摩尔比为2∶1；

所述酸碱指示瓶(6)内置BTB溶液作为酸碱指示剂，BTB溶液的配制方法如下：在1L20％的酒精溶液中加入1g溴代麝香草酚蓝。