[发明专利]一种二氧化碳压裂后地层埋存量监测方法

说明书

本发明涉及一种二氧化碳压裂后地层埋存量监测方法，选择气井开展二氧化碳压裂；焖井后进行压裂液返排；压裂液返排过程中对返排液进行气液分离；对分离出的气相进行组分检测、气体流量计量及温压数据监测，获得气体流量和气相二氧化碳所占气相体积比重，计算得到气相二氧化碳累计返排量；对分离出的液相进行液体流量计量、离子组分及浓度变化监测，获得液体流量和注入二氧化碳溶解所形成的HCO₃^‑1和CO₃^‑2离子浓度，得到返排液中溶解的二氧化碳累计返排量；气相二氧化碳累计返排量及返排液中溶解的二氧化碳累计返排量之和即二氧化碳压裂过程中注入二氧化碳的返排量。本发明有效解决了现场二氧化碳压裂后地层埋存量化表征问题。

技术领域

本发明涉及一种二氧化碳压裂后地层埋存量监测方法。

背景技术

二氧化碳压裂可以将二氧化碳埋存到储层内，但进入地层的二氧化碳并不会全部被 地层吸收，会有部分二氧化碳以返排液、采出气等各种形式从储层内经过一定时间后逸散重 新进入大气环境。关于二氧化碳压裂后在地层中的具体埋存量是个未知。目前，尚没有相关 方法对二氧化碳压裂后地层埋存量进行监测和计量。

发明内容

本发明旨在针对上述问题，提出一种二氧化碳压裂后地层埋存量监测方法。

本发明的技术方案在于：

一种二氧化碳压裂后地层埋存量监测方法，方法如下：

选择一口气井；

针对该气井的某一储层开展二氧化碳压裂；

完成二氧化碳压裂后，焖井后开始进行压裂液返排，井口控制放喷；压裂液返排过程中对返 排液进行气液分离和实时监测；

对分离出的气相进行组分检测、气体流量计量及温压数据监测，获得气体流量和气相二氧化 碳所占气相体积比重，进而计算得到气相二氧化碳累计返排量；

对分离出的液相进行液体流量计量、离子组分及浓度变化监测，获得液体流量和注入二氧化 碳溶解所形成的HCO₃^-1和CO₃^-2离子浓度，进而计算得到返排液中溶解的二氧化碳累计返 排量；

忽略地层原有的二氧化碳，气相二氧化碳累计返排量及返排液中溶解的二氧化碳累计返排量 之和即二氧化碳压裂过程中注入二氧化碳的返排量。

其中，气相二氧化碳累计返排量计算公式：

式中：标况下气相二氧化碳累计返排量,m³；

t，时间，min；

t_开始，开始放喷时间，min；

t_结束，放喷结束时间，min；

q₀(p,t)，气液分离后的气相流量的标况换算流量，m³﹒min^-1；

气相中二氧化碳的体积比；

其中，返排液中溶解的二氧化碳累计返排量计算公式：

式中：Q_{返排液溶解CO2返排量}，标况下返排液中溶解的二氧化碳累计返排量，m³；

q_l(t)，气液分离后的液相返排液流量的标况换算流量，m³﹒min^-1；

返排液中溶解二氧化碳所形成的CO₃^-2和HCO₃^-1离子换算对应的标况下二氧化碳体积比；

其中：