[发明专利]基于空-天-地-井多源信息的CO2

说明书

本发明提供一种基于空‑天‑地‑井多源信息的CO₂封存监测方法与系统。本发明结合了空‑天‑地‑井的多源信息，将位于太空中的合成孔径雷达，天空中的航空或半航空瞬变电磁，地表上的重力梯度探测，井下的电阻率法和微震监测获得的多源数据进行综合解释。不同监测技术的合理使用起到了相互协助、互为补充的作用，进而可以有效地监测CO₂在注入井附近和地层中的运移。

技术领域

本发明属于二氧化碳捕集利用与封存技术领域，尤其涉及一种基于空-天-地-井多源信息的CO₂封存监测方法与系统。

背景技术

二氧化碳捕集利用与封存技术(CCUS)作为一种温室气体减排技术，将成为我国实现碳中和目标不可或缺的关键性技术之一。CO₂封存是指通过工程技术等手段将捕集的CO₂注入深部地质储层，实现CO₂与大气长期隔绝的过程。CCUS技术的最大风险是CO₂在储层中有可能会逃离封存区域、向封存位置以外的区域泄漏或渗漏。一旦发生泄漏，将会对环境以及周围生物造成影响，甚至打破生态环境平衡。因此，如何有效地监测CO₂的封存效果是CCUS是否成功的关键。

当CO₂在封存后存在泄露问题时，可引起地层电阻率，密度，波阻抗的变化，也可引起地表的形变。因此可以采用地球物理技术、遥感技术等进行监测。发明人发现，单一的监测技术由于方法本身可能存在局限性，在CO₂封存监测时只能提供部分信息，对监测结果进行解释时可能存在多解性，造成监测结果不准确。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种基于空-天-地-井多源信息的CO₂封存监测方法与系统。本发明结合了空-天-地-井的多源信息，将位于太空中的合成孔径雷达，天空中的航空或半航空瞬变电磁，地表上的重力梯度探测，井下的电阻率法和微震监测获得的多源数据进行综合解释。不同监测技术的合理使用起到了相互协助、互为补充的作用，进而可以有效地监测CO₂在注入井附近和地层中的运移。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明提供了一种基于空-天-地-井多源信息的CO₂封存监测方法，包括以下步骤：

步骤1：进行合成孔径雷达测量，获得CO₂封存区域的地表形变图；

步骤2：利用航空或半航空瞬变电磁设备进行航空或半航空瞬变电磁探测，获得CO₂封存区域的电阻率切片图；

步骤3：对地表形变图和电阻率切片图进行分析，确定重力梯度测量，电阻率法和微震测量的重点监测区域；

步骤4：利用重力梯度设备在CO₂封存区域的重点监测区域开展重力梯度测量，获得密度剖面图；

步骤5：利用电阻率法设备和地震监测设备在注入井中分别开展电阻率法和地震监测，获得三维电阻率图和三维速度图；

步骤6：对获得的密度剖面图、电阻率图和速度图进行综合解释，实现对CO₂的运移的监测。

作为进一步的实现方式，所述步骤1的具体方法如下：

对CO₂封存前后区域的合成孔径图像进行时序雷达干涉技术处理，随后利用各种信号处理和差分测量技巧，最终提取到CO₂封存区域的地表形变信息。

作为进一步的实现方式，所述步骤2的具体方法如下：