本技术公开了CO<subgt;2</subgt;地质封存协同页岩油与地热能绿色开发系统及方法,系统包括位于地面上的地热发电站、地面缆线、CO<subgt;2</subgt;注入装置、CO<subgt;2</subgt;输送管道、CO<subgt;2</subgt;/页岩油分离装置、页岩油输送管道和页岩油储存罐;其中,地热发电站通过地面缆线与CO<subgt;2</subgt;注入装置连接,CO<subgt;2</subgt;注入装置通过CO<subgt;2</subgt;输送管道与CO<subgt;2</subgt;/页岩油分离装置连接,CO<subgt;2</subgt;/页岩油分离装置通过页岩油输送管道与页岩油储存罐连接;本发明通过CO<subgt;2</subgt;的多重利用和创新性闭合循环,打造了高效的能源开发系统,不仅提高了页岩油的采收率,又实现了CO<subgt;2</subgt;的地质封存和地热能开发,减少了能源消耗和碳排放,从而有效降低环境污染风险,具备经济效益和环境效益的统一。
背景技术
页岩油作为非常规油气资源,近年来在全球范围内取得了显著的发展,尤其在美国,页岩油的成功开发推动了全球油气供需格局的变化。目前,CO2
驱油技术在页岩油开采中得到了较为广泛的应用。CO2
通过注入地层,溶解原油中的轻质组分,降低原油的粘度,从而提高原油的采收率。然而,传统的CO2
驱油技术存在诸多不足之处。驱油过程结束后,部分未被回收的CO2
可能会通过岩层裂缝或其他通道泄漏至大气中,导致潜在的环境污染和温室气体排放风险。这种技术的CO2
封存效果较差,缺乏有效的循环利用和封存设计,无法实现CO2
的长期安全封存。
地热资源,尤其是干热岩资源,作为一种储量巨大的清洁能源,备受关注。干热岩资源的温度高、分布广,具有极大的开发潜力。近年来,研究人员尝试使用多种工作介质进行地热能开采,包括水、N2
和CO2
等,其中CO2
因其独特的物理性质,如较高的传热效率和较低的粘度,被认为是开发干热岩地热资源的一种有前景的工作介质。尽管如此,CO2
开发地热在经济效益方面仍存在较大的局限性,主要原因在于CO2
仅作为传热介质使用,未能带来额外的经济收益来源,尤其是在初期投资巨大且长期回报缓慢的情况下,这类技术难以达到经济可行性。
相比之下,本发明提出了一种综合利用CO2
驱动页岩油绿色开采、地质封存及地热能开发的一体化系统。该系统在CO2
驱油过程中,既实现了页岩油的高效采收,又通过设计封存流程将未采出的CO2
永久封存于页岩油储层或地热储层,避免了CO2
泄漏至大气,消除了环境污染的风险。同时,本发明通过结合CO2
驱油与地热能开发,增加了系统的附加经济效益。CO2
在驱油后被封存在地热储层中,并通过开采地热进行发电,实现了资源的最大化利用和系统的闭合循环。这一创新性设计不仅提高了整体的经济效益,还显著降低了环境风险,解决了现有技术中的诸多不足。
实现思路