【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及二氧化碳監測領域。更具體地說，本專利技術涉及一種二氧化碳監測方法及裝置。
技術介紹
1、在當今社會，隨著工業化進程的加速，二氧化碳的排放與監測成為環境科學與工程領域的重要研究方向，二氧化碳作為主要的溫室氣體之一，其在大氣中的濃度變化對全球氣候和生態環境有著深遠影響，因此，精確監測二氧化碳在不同環境介質中的濃度變化對于評估氣候變化趨勢、制定減排策略以及確保環境可持續性發展至關重要。
2、在眾多的二氧化碳排放源中，工業活動是一個關鍵領域，如發電廠、水泥廠、鋼鐵廠等，這些工業設施在生產過程中會向大氣中釋放大量的二氧化碳，為了有效監測和管理這些排放，需要采用先進的監測技術和設備。傳統的二氧化碳監測方法包括化學吸收法、紅外吸收法等，但這些方法在實際應用中往往面臨一些局限性。例如，化學吸收法可能需要復雜的樣品預處理過程，且試劑消耗量大；紅外吸收法對儀器的校準要求較高，并且在存在干擾氣體時可能影響測量準確性。
3、如公布號為cn118330136a的專利技術專利中，其公開了一種二氧化碳排放濃度在線監測裝置，其通過反應系統、攪拌裝置及二氧化碳監測裝置的協同工作來實現監測目的。反應系統中的進液管、反應罐和下排管構成了基本的反應和液體傳輸通道，進液管用于輸入石灰水等反應液，與石灰水生成罐相連通以保證反應液的供應；反應罐作為反應場所，頂部設置煙氣進口和煙氣出口，內部設有攪拌裝置。攪拌裝置為中空結構，通過電機驅動，其上設置的煙氣孔可使煙氣與反應液充分接觸，提高反應效率。該裝置在一定程度上解決了傳統監測裝置中反應不完
4、在地質環境中，二氧化碳的行為更為復雜。地層中存在著各種物理和化學過程，如溫度、壓力的變化以及地層水化學成分的差異等，這些因素都會影響二氧化碳的儲存、運移和轉化。例如，地層溫度的升高可能改變二氧化碳的相態，使其從液態或氣態轉化為超臨界態，從而影響其在地層中的流動性和分布；地層壓力的變化也會對二氧化碳的運移產生驅動力，促使其在孔隙介質中擴散或聚集，同時，地層水中的鈣離子等成分可能與二氧化碳發生化學反應，形成碳酸鹽沉淀，這不僅影響地層的滲透性，還可能改變地層水的化學性質。
5、為了深入了解二氧化碳在地質環境中的動態變化，示蹤劑技術被廣泛應用，通過向地層中注入示蹤劑，并在不同位置監測其濃度變化，可以追蹤二氧化碳的移動軌跡和可能的泄露情況，但是，地層環境的復雜性對示蹤劑的性能提出了挑戰。地層溫度、壓力和化學成分的變化可能導致示蹤劑的降解、與地層流體的化學反應等，從而影響示蹤劑的監測效果。例如，高溫可能加速示蹤劑分子的分解，使其失去示蹤能力；地層水中的離子可能與示蹤劑發生絡合反應，改變其化學結構和性質，導致示蹤劑無法準確反映二氧化碳的真實情況。
6、此外，在地質環境中，準確判斷二氧化碳的運移方向和分布范圍對于評估其對地下水、土壤等生態環境要素的影響至關重要，傳統的監測方法難以全面、實時地獲取地層中二氧化碳的動態信息，也缺乏有效的手段來應對示蹤劑與地層流體兼容性問題。因此，需要一種更為綜合、精確的二氧化碳監測方法和裝置，能夠實時監測地層關鍵參數，及時評估示蹤劑與地層流體的兼容性，并采取相應措施進行調整，以實現對二氧化碳在地質環境中行為的準確監測和有效管理。
技術實現思路
1、本專利技術的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。
2、本專利技術還有一個目的是提供一種二氧化碳監測方法，其能夠智能評估和維護二氧化碳監測過程中示蹤劑的性能，精準監測二氧化碳的移動軌跡和泄漏情況。
3、為了實現根據本專利技術的這些目的和其它優點，提供了一種二氧化碳監測方法，包括：
4、s1、在油藏不同深度的注入井附近地層中，設置溫度傳感器以監測地層溫度，精度不小于±0.5°c；
5、s2、在注入井井筒與地層連通處，設置應變片式壓力傳感器儀監測地層壓力，測量范圍為0~100mpa，精度不小于±1mpa；
6、s3、在注入井井下管柱上，設置鈣離子濃度傳感器以監測地層水的鈣離子濃度，精度為不小于±10ppm；
7、s4、在生產井的采出液管道中，設置多個示蹤劑濃度傳感器，檢測下限為1ppb，精度不小于±5ppb；
8、s5、把示蹤劑注入到注入井中，以監測二氧化碳的移動軌跡和泄露情況；
9、s6、用溫度傳感器實時監測地層溫度，用應變片式壓力傳感器實時監測地層壓力變化，用鈣離子濃度傳感器實時監測地層水的鈣離子濃度，以及用示蹤劑濃度傳感器實時追蹤采出液中示蹤劑的濃度；
10、s7、當條件：地層溫度升高超過閾值a，地層壓力變化超過閾值b，鈣離子濃度超過閾值c，以及示蹤劑濃度低于閾值d時，當其中至少三個條件達成，或者只有兩個條件達成，并且其中至少一個條件超過相應閾值20~30%以上，轉到步驟s8，否則轉到步驟s9；
11、s8、將地層參數和示蹤劑特性數據輸入到預訓練的機器學習模型中，模型計算出為維持示蹤劑與地層流體兼容性示蹤劑中所需添加劑的添加量并注入至注入井中后，轉到步驟s9；
12、s9、繼續監測二氧化碳的移動軌跡和泄露情況。
13、優選的是，s8中所述添加劑包括重量份計的緩沖劑10~20份、螯合劑30~60份和抗泡劑20~40份，其中所述緩沖劑包括磷酸氫二鈉-磷酸二氫鉀緩沖體系和硼砂，所述磷酸氫二鈉-磷酸二氫鉀緩沖體系中磷酸氫二鈉和磷酸二氫鉀的質量比為7.54:1；所述磷酸氫二鈉-磷酸二氫鉀緩沖體系與硼砂的質量比為3:1；所述螯合劑包括edta二鈉鹽；所述抗泡劑包括聚二甲基硅氧烷和聚醚改性硅油，所述聚醚改性硅油與所述聚二甲基硅氧烷的質量比為3:2。
14、優選的是，所述的二氧化碳監測方法還包括以下步驟：
15、a1、任一示蹤劑濃度傳感器m檢測到示蹤劑濃度低于閾值d時，定位該示蹤劑濃度傳感器的位置信息，以確定與該示蹤劑濃度傳感器相鄰的兩個示蹤劑濃度傳感器x和y；
16、a2、將示蹤劑濃度傳感器m檢測到的示蹤劑濃度與示蹤劑濃度傳感器x、示蹤劑濃度傳感器y檢測到的示蹤劑濃度進行比較，同時將示蹤劑濃度傳感器x和示蹤劑濃度傳感器y檢測到的示蹤劑濃度與設定的閾值e進行比較；
17、a3、如果示蹤劑濃度傳感器x和示蹤劑濃度傳感器y檢測到的示蹤劑濃度中的只有一個大于示蹤劑濃度傳感器m檢測到示蹤劑濃度，但是示蹤劑濃度傳感器x和示蹤劑濃度傳感器y檢測到的示蹤劑濃度均大于閾值e，則在示蹤劑濃度傳感器m附近開設注入井，該注入井開設為向下傾斜30°；
18、其中，e小于d。
19、優選的是，所述二氧化碳監測方法還包括以下步驟：
20、b1、任一個示蹤劑濃度傳感本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.二氧化碳監測方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的二氧化碳監測方法，其特征在于，S8中所述添加劑包括重量份計的緩沖劑10~20份、螯合劑30~60份和抗泡劑20~40份，其中所述緩沖劑包括磷酸氫二鈉-磷酸二氫鉀緩沖體系和硼砂，所述磷酸氫二鈉-磷酸二氫鉀緩沖體系中磷酸氫二鈉和磷酸二氫鉀的質量比為7.54:1，所述磷酸氫二鈉-磷酸二氫鉀緩沖體系與硼砂的質量比為3:1；所述螯合劑包括EDTA二鈉鹽；所述抗泡劑包括聚二甲基硅氧烷和聚醚改性硅油，所述聚醚改性硅油與所述聚二甲基硅氧烷的質量比為3:2。
3.如權利要求1或者2所述的二氧化碳監測方法，其特征在于，還包括以下步驟：
4.如權利要求1或者2所述的二氧化碳監測方法，其特征在于，還包括以下步驟：
5.如權利要求1或者2所述的二氧化碳監測方法，其特征在于，還包括以下步驟：
6.如權利要求2所述的二氧化碳監測方法，其特征在于，S8中添加劑的注入速率為：
7.如權利要求6所述的二氧化碳監測方法，其特征在于，S8中預訓練的機器學習模型中所述地層參數包括地層溫度
8.一種二氧化碳監測裝置，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.二氧化碳監測方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的二氧化碳監測方法，其特征在于，s8中所述添加劑包括重量份計的緩沖劑10~20份、螯合劑30~60份和抗泡劑20~40份，其中所述緩沖劑包括磷酸氫二鈉-磷酸二氫鉀緩沖體系和硼砂，所述磷酸氫二鈉-磷酸二氫鉀緩沖體系中磷酸氫二鈉和磷酸二氫鉀的質量比為7.54:1，所述磷酸氫二鈉-磷酸二氫鉀緩沖體系與硼砂的質量比為3:1；所述螯合劑包括edta二鈉鹽；所述抗泡劑包括聚二甲基硅氧烷和聚醚改性硅油，所述聚醚改性硅油與所述聚二甲基硅氧烷的質量比為3:2。
3.如權利要求1或者2所述的二氧化碳監測方法...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張國桉，劉亞東，
申請(專利權)人：北京大德廣源石油技術服務有限公司，
類型：發明
國別省市：
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