[发明专利]针对海域沉积盆地的咸水层二氧化碳封存潜力评价方法

说明书

本发明公开一种针对海域沉积盆地的咸水层二氧化碳封存潜力评价方法，通过建立沉积盆地的地层体积模型，将纵向评价深度范围内的沉积地层自上而下按一定间隔划分成多个计算单元；选取关键参数并确定其取值，所述关键参数包括计算单元内的地层分布面积、地层厚度、砂地比、砂岩孔隙度和二氧化碳密度等；获得各计算单元的二氧化碳封存潜力，进行累加求取总封存潜力，实现对二氧化碳封存潜力的评价。本方案采用模型体积法，利用模型约束评价海域沉积盆地的咸水层二氧化碳封存潜力，通过确定关键参数，并基于特定的计算公式实现封存潜力评价，评价参数易获取，计算量少，精度高，满足海域大尺度咸水层二氧化碳封存潜力评价需要，便于广泛推广和应用。

技术领域

本发明属于海域二氧化碳地质封存领域，具体涉及一种针对海域沉积盆地的咸水层二氧化碳封存潜力评价方法。

背景技术

国内外海域咸水层二氧化碳封存潜力评价级别有多种方案且命名不同(CSLF，2005，2007；USDOE，2010，2015；Bachu等，2007；郭建强等，2014)，依据评价尺度与资料详细程度，最大尺度级别均以整个沉积盆地为研究对象。

目前，全球咸水层二氧化碳封存潜力评价方法包括6种，分别为碳封存领导人论坛(CSLF)地质工作组、美国能源部(USDOE)地质工作组、美国地质调查局(USGS)、美国加州大学Zhouetal.(2008)和沈平平等(2009)等机构和学者提出。现有的评价方法中，仅有美国能源部地质工作组、美国地质调查局和碳封存领导人论坛(CSLF)地质工作组提出了针对整个沉积盆地进行潜力评价的方法，大致可分为机理法和体积法两大类。机理法基本原理为二氧化碳注入目标地质体后，以构造地层封存、束缚封存、溶解封存、矿物封存和水动力封存方式封存，分别计算不同封存方式的二氧化碳地质封存潜力，进而得到总封存潜力。体积法基本原理为将可用于二氧化碳地质封存的地质体内所有的孔隙空间进行估算，进而将该体积换算为对应封存条件下的二氧化碳地质封存潜力。

现有的机理法虽然理论上考虑了各种机理的潜力，但是溶解封存、束缚封存和矿物封存的潜力评价结果不仅受时间因素影响，而且受数据取值的精度影响，大区域尺度下难以获得准确数据。目前，我国海域沉积盆地调查程度差别较大、总体勘探程度低、资料基础不一，特别是盆地水文地质特征等调查程度较低，利用机理法进行评价时会缺少关键参数。另外，现有的针对大尺度沉积盆地的体积法参数选取相对简单，无论纵向上还是平面上，各参数均选取单一数值，评价参数严重概化、精度不高，导致潜力评价结果准确性低。

发明内容

本发明针对现有体积法参数选取简单、精度差和评价结果准确性低的问题，以及现有的机理法参数选取复杂，不适用于低勘探程度的海域沉积盆地封存潜力评价的问题，提出一种针对海域沉积盆地的咸水层二氧化碳封存潜力评价方法，有效解决评价中关键参数的精度问题，提高海域盆地咸水层二氧化碳封存潜力评价的科学性。

本发明是采用以下的技术方案实现的：一种针对海域沉积盆地的咸水层二氧化碳封存潜力评价方法，包括以下步骤：

步骤A、建立沉积盆地的地层体积模型，将纵向评价深度范围内的沉积地层自上而下按一定间隔划分成n个计算单元；

步骤B、选取关键参数并确定其取值，所述关键参数包括计算单元内的地层分布面积、地层厚度、砂地比、砂岩孔隙度、二氧化碳密度和二氧化碳封存的有效系数；

步骤C、根据以下公式获得各计算单元的二氧化碳封存潜力，进行累加求取总封存潜力，实现对二氧化碳封存潜力的评价：

V_i＝A_i×H_i×R