專利名稱：流體的注入的制作方法
流體的注入本發(fā)明涉及向低壓油氣儲(chǔ)層或者低壓含水層內(nèi)注入低溫流體的方法和裝置。本發(fā)明尤其涉及向多孔和可滲透地下油氣儲(chǔ)層，特別是枯竭天然氣儲(chǔ)層內(nèi)注入二氧化碳(CO2) 并將該CO2儲(chǔ)存其中。CO2是一種在某些工業(yè)生產(chǎn)中，例如制造氨，和在燃燒煤、石油或天然氣等化石燃料的發(fā)電廠里，和在通過重整烴原料生產(chǎn)氫的制氫廠內(nèi)，作為副產(chǎn)品大量生產(chǎn)的氣體。由于這種副產(chǎn)品是溫室氣體，因此將它釋放進(jìn)大氣是不期望的。人們已經(jīng)付出很多努力開發(fā)除了釋放到大氣中之外的其他處理CO2的方法。一項(xiàng)讓人特別感興趣的技術(shù)就是將CO2注進(jìn)多孔地層的地下處理。相應(yīng)地，地下油氣儲(chǔ)層可能適合用于CO2的地下處理。當(dāng)CO2注進(jìn)多孔且可滲透的油氣儲(chǔ)層時(shí)，注入的CO2可能有利地向生產(chǎn)井(采出油氣的井)驅(qū)趕儲(chǔ)層中的烴(例如石油)，因此實(shí)現(xiàn)了烴回收的提高和CO2的隔離。也可以設(shè)想枯竭的油氣田可能提供儲(chǔ)存CO2的機(jī)會(huì)。通常，油氣田可包括多個(gè)儲(chǔ)層。如果烴的生產(chǎn)已經(jīng)將儲(chǔ)層壓力降低到低于原始(生產(chǎn)前)值，而油氣田或儲(chǔ)層仍一直在生產(chǎn)烴，那么該油氣田或儲(chǔ)層就可能變枯竭。如果石油和/或天然氣不再?gòu)挠蜌馓锘騼?chǔ)層中生產(chǎn)出來(即生產(chǎn)井被關(guān)閉或廢棄)，那么該油氣田或儲(chǔ)層也可能是枯竭的；石油和/ 或天然氣被產(chǎn)出以前所占用的儲(chǔ)層的巖石地層內(nèi)部的空間可提供可儲(chǔ)藏CO2的空間?？萁邇?chǔ)層可在陸上或海上油氣田中找到。提供一種用于向油氣儲(chǔ)層注入流體，例如注入水的系統(tǒng)是眾所周知的，其中該系統(tǒng)包括與注入井的井壁呈密封關(guān)系的注入管。泵設(shè)備沿著管線將流體泵送至井口并進(jìn)入注入管。提供井口節(jié)流器以調(diào)節(jié)從管線進(jìn)入注入管的泵送流體流。注入管內(nèi)可設(shè)置井下安全閥。然而，由于低儲(chǔ)層壓力條件(例如其通常與枯竭的天然氣田有關(guān))下CO2的相變行為，向枯竭油氣田或儲(chǔ)層中注入CO2可能是困難的。CO2的相行為可以參照

圖1所示的相圖來理解。這個(gè)相圖顯示了 CO2作為氣體、液體、固體或作為超臨界流體存在的區(qū)域。多個(gè)曲線代表處于平衡狀態(tài)下(在三相點(diǎn)，固相、 液相和氣相共存)的兩相共存的溫度和壓力。氣液共存曲線被稱作沸點(diǎn)曲線。沿著沸點(diǎn)曲線向上移動(dòng)(溫度和壓力都增加)，液體的密度由于熱膨脹變得更小，氣體的密度由于壓力增加變得更大。最終，兩相的密度匯合于一點(diǎn)并變得相同，氣液之間的區(qū)別消失，沸點(diǎn)曲線到達(dá)臨界點(diǎn)處的一端。CO2的臨界點(diǎn)在壓力為73. Sbara(P。)、溫度為31. 1°C (Tc)時(shí)出現(xiàn)。 當(dāng)液態(tài)CO2處在高于其臨界點(diǎn)溫度(T。)和臨界壓力(P。)時(shí)，CO2是超臨界流體。當(dāng)0)2處在低于臨界溫度并高于其臨界壓力時(shí)，CO2也是液態(tài)或者固態(tài)(取決于其溫度和壓力)。人們一般希望被隔離的CO2處于最大化存儲(chǔ)的狀態(tài)，尤其是，它以高密度材料(液體或超臨界流體)的形式存在，這種高密度材料每單位體積具有最大量的CO2摩爾數(shù)。因此，CO2以液態(tài)或者超臨界狀態(tài)被注進(jìn)(后來被儲(chǔ)藏于)儲(chǔ)層可能是優(yōu)選的。然而，枯竭油氣儲(chǔ)層可能具有小于1000pSia(69bara)的最初儲(chǔ)層壓力，尤其是具有小于500psia(34bara)，例如200至300psia(14至2lbara)的壓力。正如所意識(shí)到的，在通常在注入井內(nèi)所經(jīng)歷的溫度(例如，0至100°C的溫度)下，這樣的壓力處于CO2的臨界壓力之下。因此，如果注入井內(nèi)的壓力降到低于(X)2的臨界壓力，注入的液態(tài)或超臨界CO2會(huì)在注入井內(nèi)，也可能在注入管內(nèi)，可轉(zhuǎn)變成氣態(tài)。例如，如果注入井能夠容納比送入注入井的更多的流體時(shí)，問題就出現(xiàn)了。就水注入井來說，這個(gè)問題會(huì)通過降低在井口的注入壓力以維持注入系統(tǒng)穩(wěn)定性(被稱為“抑制” 井)來解決。然而，對(duì)于CO2的注入，因?yàn)榫趬毫ο陆档降陀诖蠹s45bara(環(huán)境溫度條件下)，將導(dǎo)致(X)2在緊挨著井口的下游經(jīng)歷變?yōu)闅鈶B(tài)的相變，所以在井口處可以對(duì)井的抑制的程度是有限的。這樣的相變一般是不期望的，因?yàn)閺囊簯B(tài)到氣態(tài)的相變可能導(dǎo)致液體密度的顯著變化，因此通過節(jié)流器的壓力明顯改變。例如，通過節(jié)流器的壓力梯度可能下降十倍(例如，從0. 35psi/ft至0. 035psi/ft)，可能引起注入的不穩(wěn)定。因此應(yīng)當(dāng)意識(shí)到注入系統(tǒng)的簡(jiǎn)單抑制不太可能使(X)2穩(wěn)定注入枯竭天然氣儲(chǔ)層。 例如，即使在井口處壓力保持在高于大約^bara(環(huán)境條件下)從而避免液體到氣體的相變，那么儲(chǔ)層壓力仍可能足夠低，使得注入的CO2在注入管或注入井內(nèi)可能膨脹并經(jīng)歷相變變?yōu)闅鈶B(tài)。在上面所描述的已知注入系統(tǒng)中，另一個(gè)重要的問題可能在開始階段隨著CO2 注入而發(fā)生。通常，液體0)2可在大約70bara的壓力下泵送。極低的儲(chǔ)層壓力(例如 200-300psia;14-20bara)將導(dǎo)致井口壓力非常低；例如，井口的最初注入壓力可能是大約 45bara0于是，在液體CO2注入的開始期間，可能存在通過節(jié)流器的明顯的壓降，例如從70 到IOpara的壓降。歸因于Joule-Thompson效應(yīng)，如此的壓力將伴隨著溫度下降，這可能導(dǎo)致CO2經(jīng)歷到固態(tài)(干冰)的相變，這可能阻礙通過管線的流體流動(dòng)。因此，應(yīng)當(dāng)理解，在 CO2注入枯竭儲(chǔ)層的開始期間，需在注入井內(nèi)不存在形成干冰的明顯的風(fēng)險(xiǎn)。在已經(jīng)關(guān)閉一定時(shí)期的井內(nèi)重新開始注入(X)2時(shí)可能出現(xiàn)同樣的問題，因?yàn)檩^低的儲(chǔ)層壓力可能導(dǎo)致較低的關(guān)閉井口壓力，這可能帶來形成干冰的升高的風(fēng)險(xiǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到在注入管內(nèi)維持穩(wěn)定的液體或超臨界CO2柱也是重要的，因?yàn)榕c該柱相關(guān)的靜水頭壓力對(duì)井下壓力做出巨大的貢獻(xiàn)。本發(fā)明解決了確保CO2高效注入枯竭儲(chǔ)層同時(shí)維持注入管內(nèi)穩(wěn)定的液體或超臨界流體(X)2柱的問題。本發(fā)明也力圖大幅度減少或避免在(X)2注入期間固態(tài)(X)2在井口處或者緊鄰井口的下游處的沉積。因而，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種通過至少一個(gè)注入井向含水層或枯竭油氣儲(chǔ)層注入CO2的方法，該注入井穿過所述的含水層或儲(chǔ)層，其中該注入井設(shè)置有與注入井密封接合的注入管，并且含水層壓力或者枯竭油氣儲(chǔ)層的儲(chǔ)層壓力小于CO2的臨界壓力，該方法包括操作注入設(shè)備，在高于(X)2的臨界壓力下沿在注入井的注入管內(nèi)向下注入(X)2流，該流呈液態(tài)或超臨界狀態(tài)；其特征在于該注入管終止于該含水層或儲(chǔ)層的待注入(X)2的區(qū)段處或者緊挨著地位于該區(qū)段之上，注入管在其底部或者底部附近設(shè)置有流體注入控制閥，該閥是關(guān)閉的或者當(dāng)該閥上面的壓力小于預(yù)設(shè)壓力值時(shí)關(guān)閉，并且當(dāng)該閥上面的壓力處于所述的預(yù)設(shè)壓力值或高于所述的預(yù)設(shè)壓力值時(shí)該閥被打開或重新打開，選擇所述預(yù)設(shè)壓力值使得注入管內(nèi)的CO2被維持在液態(tài)或者超臨界狀態(tài)。流體注入控制閥通常是單向閥，例如，包含彈性-偏壓元件的閥，該彈性-偏壓元件致動(dòng)閥元件以致閥在預(yù)設(shè)壓力值或高于預(yù)設(shè)壓力值時(shí)打開，在低于這個(gè)預(yù)設(shè)壓力值時(shí)關(guān)閉。該彈性_偏壓元件通常包括氮?dú)鈭A頂或彈簧，例如金屬?gòu)椈?。?yīng)當(dāng)理解該方法可采用包含彈性_偏壓元件的任何合適的閥，該彈性_偏壓元件驅(qū)動(dòng)閥元件，以致閥在預(yù)設(shè)壓力值或高于預(yù)設(shè)壓力值時(shí)打開，在低于這個(gè)預(yù)設(shè)壓力值時(shí)關(guān)閉。特別是，本發(fā)明的各個(gè)方面不局限于使用在附圖中示出的和下面描述的特定的閥或者特定類型的閥。閥優(yōu)選包括可移動(dòng)構(gòu)件，其關(guān)閉位置和打開位置之間可移動(dòng)，在關(guān)閉位置該構(gòu)件實(shí)現(xiàn)閥的關(guān)閉，在打開位置該閥打開。優(yōu)選地，該構(gòu)件被設(shè)置以致在使用中CO2流直接對(duì)移動(dòng)構(gòu)件的一部分施加力。如果該所施加的力高于閾值，則可移動(dòng)構(gòu)件被移至打開位置或保持在打開位置；如果該施加的力低于閾值，可移動(dòng)構(gòu)件保持在關(guān)閉位置，或被移至關(guān)閉位置。優(yōu)選地，可移動(dòng)構(gòu)件被偏壓至關(guān)閉位置。單向閥的預(yù)設(shè)壓力值取決于注入井的注入管內(nèi)的液體或超臨界CO2柱的靜水頭壓力，靜水頭壓力進(jìn)而取決于被注入井穿過的含水層或枯竭油氣儲(chǔ)層的深度。預(yù)設(shè)壓力值通?？赡茉?00至300bara的范圍，優(yōu)選在225至275bara的范圍，例如240至255bara的范圍。有利的是流體注入控制閥的使用防止了注入的液體或超臨界流體CO2在該閥之上的注入管內(nèi)經(jīng)歷相變而變?yōu)闅鈶B(tài)。進(jìn)一步地，流體注入控制閥可用于維持井口處的壓力高于一定壓力，比如說 45bara，從而降低了通過節(jié)流器的任何壓力降，并因此降低了形成干冰的風(fēng)險(xiǎn)。流體注入控制閥也可減少或基本消除了在注入的初始階段對(duì)泵送流體流的抑制的需要。通常，待被隔離的CO2在75至250bara范圍內(nèi)的壓力下、在環(huán)境溫度下，例如0至 40°C范圍內(nèi)的溫度，通常是0至20°C范圍內(nèi)的溫度，被輸送到注入設(shè)備。因此在輸送期間， CO2是液態(tài)或超臨界狀態(tài)。將液體或超臨界流體輸送到含水層或油氣儲(chǔ)層的注入設(shè)備比輸送氣態(tài)CO2更加高效，因?yàn)椴恍枰獕嚎s機(jī)。代替地，液體或超臨界CO2可被泵到在管線輸送壓力。管線內(nèi)的壓力降可能是小的，例如，小于25pSia(L7bara)的壓力降。因此，0)2可基本在管線輸送壓力下到達(dá)含水層或油氣儲(chǔ)層的注入設(shè)備。本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的是， 在管線內(nèi)的任何壓力降的程度取決于多個(gè)因素，例如沿著管線長(zhǎng)度的環(huán)境溫度的改變、管線長(zhǎng)度以及管線穿過的地勢(shì)等因素。必要的話，注入設(shè)備可包括至少一個(gè)泵以增加CO2壓力至預(yù)期注入壓力。注入管通常延伸進(jìn)入注入井到達(dá)鄰近或緊挨著地位于含水層或儲(chǔ)層的待注入CO2 的區(qū)段之上的位置?？梢灶A(yù)見，注入管的內(nèi)徑可在3至7.0英寸(7. 6至17. 78cm)的范圍內(nèi)，優(yōu)選4至5. 5英寸(10. 2至13. 97cm)。如果注入管和注入井的井壁之間存在環(huán)形空間，必須把它密封。為此，優(yōu)選在注入管底部處或接近底部處設(shè)置封隔器。本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的是，注入井內(nèi)的井下壓力包括兩部分(a)井口壓力； (b)注入井內(nèi)的液體CO2或超臨界CO2柱的靜水頭或重力。因此，由于流體柱的水頭壓力對(duì)注入井內(nèi)緊鄰枯竭油氣儲(chǔ)層的壓力有貢獻(xiàn)，所以一般希望在注入井的注入管內(nèi)維持液體或超臨界流體ω2柱。因此本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是在流體注入控制閥之上的注入管內(nèi)的流體被維持在液態(tài)或超臨界狀態(tài)，以致該流體柱具有顯著的壓頭。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，液體CO2或超臨界CO2等密實(shí)流體柱的靜水頭遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于氣態(tài)CO2 柱的靜水頭，以致與將氣態(tài)(X)2向下注入井眼相比，可采用較低的井口壓力。因此，本發(fā)明的工藝通過減少或消除注入管內(nèi)的(X)2經(jīng)歷相變變?yōu)闅鈶B(tài)的風(fēng)險(xiǎn)可降低注入成本。油氣儲(chǔ)層可以是任何天然積聚了石油，天然氣或氣體凝析油的地質(zhì)構(gòu)造、地層、油砂、儲(chǔ)層巖石等。通常，多個(gè)注入井和多個(gè)生產(chǎn)井都穿透油氣儲(chǔ)層。在向枯竭儲(chǔ)層注入CO2 期間，生產(chǎn)井可保持生產(chǎn)。或者另一種選擇，生產(chǎn)井可關(guān)閉或廢棄。也可以設(shè)想至少一些生產(chǎn)井，優(yōu)選全部生產(chǎn)井，可轉(zhuǎn)換為注入井，并且剩余的生產(chǎn)井可關(guān)閉或廢棄。在CO2注入低壓含水層的情況下，在大多數(shù)情形下，僅僅存在注入井。通常，可一直向油或氣儲(chǔ)層內(nèi)注入CO2,直到儲(chǔ)層壓力已經(jīng)上升至原始儲(chǔ)層壓力為止。在油或氣儲(chǔ)層保持生產(chǎn)的情況下，注入井和生產(chǎn)井隨后可被廢棄，CO2的安放量因此被隔離。當(dāng)然，如果儲(chǔ)層不再生產(chǎn)烴，則任何生產(chǎn)井可在(X)2開始注入之前就已被關(guān)閉或廢棄或者可已被轉(zhuǎn)換為注入井。在(X)2注入低壓含水層的情況下，含水層內(nèi)的壓力不應(yīng)當(dāng)被允許上升到含水層在注入井已經(jīng)關(guān)閉或廢棄后不能容納該(X)2的那么高的壓力值。因此，含水層內(nèi)的最終壓力將取決于巖石層、特別是覆蓋水層巖石層的地質(zhì)情況。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，一旦CO2注入已經(jīng)引起含水層或儲(chǔ)層的井眼附近區(qū)域中的壓力上升到高于ca. IOOOpsia(ca. 69bara)的值，那么流體注入控制閥就可從注入管移除，因?yàn)椴辉俅嬖谧⑷牍軆?nèi)的CO2經(jīng)歷相變變?yōu)闅鈶B(tài)的顯著風(fēng)險(xiǎn)。然而，流體注入控制閥僅應(yīng)在含水層或儲(chǔ)層的井眼附近區(qū)域中的壓力沒有消散并因此下降到小于 ca. IOOOpsia (ca. 69bara)的值的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)才能移除。這個(gè)閾值壓力值取決于儲(chǔ)層溫度或含水層的溫度。因此，流體注入控制閥優(yōu)選是可用鋼絲纜繩取回的。優(yōu)選地，在使用中，流體注入流動(dòng)控制閥可安裝在注入管中設(shè)置的短節(jié)中。輸入的(X)2流可向下注入一個(gè)或多個(gè)已存在的注入井(例如，水注入井或水氣交替(WAG)注入井)和/或轉(zhuǎn)換的生產(chǎn)井，該生產(chǎn)井通過在注入管的底部處或附近設(shè)置流動(dòng)控制閥已被改進(jìn)，和/或被注入一個(gè)或多個(gè)為注入所輸入的CO2流已被專門設(shè)計(jì)的注入井， 該注入井具有位于注入管底部或底部附近的流動(dòng)控制閥。輸入的0)2流可能是發(fā)電廠(例如從煙道氣中回收)的副產(chǎn)品流，或者可能是制氫廠的副產(chǎn)品(例如從包括氫和CO2的氣流中分離出，氫隨后一般被用于發(fā)電廠產(chǎn)生電力)。 輸入的CO2流也可能源自天然氣廠，在天然氣廠CO2從天然氣產(chǎn)品流中分離出來。另外，輸入的(X)2可能是制氨的副產(chǎn)品。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是本發(fā)明的多個(gè)方面可用于任何CO2流，與它的來源無關(guān)。輸入CO2流優(yōu)選在干基上包括至少95%，例如至少98%的C02。因而，輸入的CO2 流可包括微量另外選自氫、一氧化碳、氮及他們的混合物的成分。例如，在輸入的(X)2流從制氫廠獲得的情況下，另外的成分大多數(shù)是氫和一氧化碳。通常，在輸入CO2流中的氫的量小于重量百分比。
雖然輸入的CO2流不必是單一組分流，但在許多實(shí)例中輸入CO2流內(nèi)的雜質(zhì)量非常低，以致該流的相行為與純CO2的相行為類似。在其他的實(shí)例中，CCV流中的雜質(zhì)量可能較
尚O可以理解的是，本發(fā)明的多個(gè)方面可應(yīng)用任何合適的CO2流，與流的組分無關(guān)。應(yīng)意識(shí)到的是，該流將包括至少90%，優(yōu)選至少95%，更優(yōu)選至少98%的C02。然而，在具有較低CO2含量的流方面，本發(fā)明也可被應(yīng)用。例如，該含量可能是80%、70%，甚至更低。然而，在許多示例中已證明，在將如此低CO2含量的流注入枯竭儲(chǔ)層在經(jīng)濟(jì)上是不太可能有利的。優(yōu)選地，CCV流包括至少95%摩爾含量的C02。然而，在大多數(shù)情況下，流中CO2摩爾百分比不會(huì)影響注入方法。在輸入的CO2的壓力低于期望井口壓力的情況下，它可被送至注入設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)注入泵(例如一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)串聯(lián)的泵)，以使CO2達(dá)到期望井口壓力。優(yōu)選地， 輸入的CO2可被送到歧管，該歧管能將CO2轉(zhuǎn)移至一個(gè)或多個(gè)注入井并注入含水層或儲(chǔ)層。本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知，含水層或油氣儲(chǔ)層的平均壓力(并因此用于將CO2流注入含水層或油氣儲(chǔ)層所需的井下壓力)隨著儲(chǔ)層的深度、巖石的類型以及其它因素而變化。例如，含水層或油氣儲(chǔ)層越深，井下壓力就越高。一般來說，油氣儲(chǔ)層的平均壓力受注入井的壓力和生產(chǎn)井(當(dāng)儲(chǔ)層保持生產(chǎn)時(shí))的壓力控制。通常，為了保證CO2被注進(jìn)含水層或儲(chǔ)層，有必要確保注入井內(nèi)的井下壓力維持在高于含水層或油氣儲(chǔ)層的平均壓力的壓力值。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種向含水層或枯竭油氣儲(chǔ)層注入CO2的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括穿過儲(chǔ)層或含水層的注入井，該注入井設(shè)置有注入管，注入管在其底部或接近底部處與注入井的壁密封接合；位于注入井內(nèi)、緊鄰油氣儲(chǔ)層或含水層的流體注入?yún)^(qū)段；注入設(shè)備，用于泵送包括液體或超臨界CO2的CO2流進(jìn)入注入井并向下進(jìn)入注入管；其特征在于該注入管終止于流體注入?yún)^(qū)段內(nèi)或緊挨著地在該流體注入?yún)^(qū)段之上終止，并且該系統(tǒng)還包括位于注入管內(nèi)的在該注入管底部或接近底部處的流體注入控制閥，該流體注入控制閥適合于處于關(guān)閉或當(dāng)該閥上面的壓力小于預(yù)設(shè)壓力值時(shí)關(guān)閉，并且當(dāng)該閥上面的壓力處于所述的預(yù)設(shè)壓力值或高于所述的預(yù)設(shè)壓力值時(shí)打開或重新打開，選擇該預(yù)設(shè)壓力值使得注入管內(nèi)的CO2被維持在液態(tài)或者超臨界狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供向低壓油氣儲(chǔ)層或低壓含水層注入CO2的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括穿過儲(chǔ)層或含水層的注入井，該注入井設(shè)置有注入管，注入管與注入井的壁密封接合；位于注入井內(nèi)、緊鄰油氣儲(chǔ)層或含水層的流體注入?yún)^(qū)段；注入設(shè)備，用于泵送包括液體或超臨界CO2的CO2流進(jìn)入注入井并向下進(jìn)入注入管；其特征在于，該注入管終止于流體注入?yún)^(qū)段內(nèi)或緊挨著地在流體注入?yún)^(qū)段之上終止，并且該系統(tǒng)還包括位于注入管內(nèi)在該注入管底部或接近底部處的流體注入控制閥，該流體注入控制閥包括閥關(guān)閉元件、閥座和致動(dòng)裝置，其中，該致動(dòng)裝置提供給閥關(guān)閉元件偏壓力，該力能夠被由注入管內(nèi)的液體或超臨界CO2柱施加到閥關(guān)閉元件上的力抵消或超過， 并且其中，在使用中，當(dāng)注入管內(nèi)的液體或超臨界CO2柱施加的力小于致動(dòng)裝置提供的偏壓力，使得閥關(guān)閉元件被致動(dòng)裝置推進(jìn)與閥座接合時(shí)，閥關(guān)閉，因此阻止了注入的CO2到達(dá)注入井的流體注入?yún)^(qū)段，并且在使用中，當(dāng)注入管內(nèi)的液體或超臨界(X)2柱施加的力大于或等于偏壓力時(shí)，閥打開。選擇由閥致動(dòng)裝置提供的偏壓力以使閥在預(yù)定或預(yù)設(shè)壓力值下關(guān)閉，選擇這個(gè)預(yù)定值以使注入管內(nèi)的(X)2被維持在液態(tài)或超臨界狀態(tài)。注入管往往設(shè)置密封裝置，例如封隔器，其密封注入管和注入井的壁之間的環(huán)形空間。注入井可有作為襯的套管。圍繞流體注入?yún)^(qū)域的套管部分可設(shè)有穿孔，以允許井和儲(chǔ)層之間的流體連通。作為選擇，注入井也可裸眼完井。注入設(shè)備可置于地面上，例如陸地或海上平臺(tái)。作為選擇，注入設(shè)備也可置于水下位置。CO2從注入設(shè)備經(jīng)由注入流動(dòng)管線傳送至注入井。注入井往往設(shè)置井口并且注入流動(dòng)管線在井口終止。在注入設(shè)備處，CO2可達(dá)到期望輸送壓力。作為選擇，注入設(shè)備也可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)用于(X)2增壓以達(dá)到期望輸送壓力的增壓泵。該系統(tǒng)可包括至少一個(gè)井下安全閥。該系統(tǒng)可包括節(jié)流閥，該節(jié)流閥通常位于井口中。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種在井下使用的流體注入控制閥，包括·具有入口和出口的主體；·入口和出口之間的閥裝置，該閥裝置包括閥座和閥關(guān)閉元件；和·致動(dòng)裝置，該致動(dòng)裝置提供推動(dòng)閥關(guān)閉元件靠在閥座上以關(guān)閉該閥的偏壓力，因此阻止注入流體通過該閥；其特征在于在使用中，僅當(dāng)閥關(guān)閉元件上由于受到注入流體的壓力而產(chǎn)生的力大于偏壓力時(shí)，該閥才打開。該致動(dòng)裝置可被選擇為使得，在使用中，每當(dāng)注入流體的壓力下降到低于預(yù)設(shè)值時(shí)就關(guān)閉該閥，該預(yù)設(shè)值取決于注入井的深度。如上所討論，預(yù)設(shè)值的范圍一般在200至 300bara，例如 225 至 275bara，特別是 240 至 255bara。致動(dòng)裝置可包括彈性偏壓裝置，例如彈簧或填充氣體的波紋管或圓頂。通常，填充氣體的波紋管或圓頂被充填惰性氣體，例如氮?dú)?。閥還可包括用于在預(yù)期使用位置處固定閥的接合裝置，例如連接裝置，優(yōu)選在使用中可釋放地連接該閥至，井壁、套管或注入管。接合裝置可適用于與在注入管內(nèi)的短節(jié)輪廓接合。閥可能還包括用于連接，優(yōu)選地可釋放地連接閥與鋼絲纜繩的裝置。當(dāng)閥被插入井或從井中取回時(shí)，該閥可在鋼絲繩上懸掛。因此，閥可以是可用鋼絲纜繩取回的。閥還可包括一個(gè)或多個(gè)可操作以阻止閥周圍的流體流、而非阻止通過閥的流體流的密封元件。必要的話，該密封元件可是可充氣或可膨脹的。閥可被用于本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方法。附加地或可選擇地，閥可包含在根據(jù)本發(fā)明的注入系統(tǒng)中。值得注意的是，本發(fā)明的流體注入控制閥的使用可在關(guān)井期后，特別是較短的關(guān)井期后，允許安全和穩(wěn)定的注入井啟動(dòng)。由于在較長(zhǎng)的關(guān)井期間，必須關(guān)閉注入系統(tǒng)內(nèi)的所
10有其他閥(例如井下安全閥和與井口相關(guān)的閥，例如主閥、翼閥和井口節(jié)流器)，因此在較長(zhǎng)的關(guān)井期后，可能需要輔助氣體的供應(yīng)，例如氮?dú)?，以產(chǎn)生井口節(jié)流器的下游的背壓。因此，必要的話，可設(shè)置氮?dú)庾⑷牍芫€，用于向井口節(jié)流器(井口)下游的注入井內(nèi)注入氮?dú)猓栽谘娱L(zhǎng)的關(guān)井期間產(chǎn)生足夠的井口節(jié)流器的下游的背壓，因此減輕了注入管內(nèi)的CO2經(jīng)歷相變變?yōu)闅鈶B(tài)的風(fēng)險(xiǎn)。為了使本發(fā)明更容易理解，現(xiàn)在將參照附圖僅通過實(shí)例來描述本發(fā)明，其中圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的CO2注入系統(tǒng)。圖3是根據(jù)本發(fā)明的流體注入控制閥的部分截面。圖2示出了向地下儲(chǔ)層注入CO2的系統(tǒng)2。系統(tǒng)2包括內(nèi)襯套管的井202。井202 從地面向下延伸并穿過枯竭油氣儲(chǔ)層211。套管設(shè)有允許流體從井202流進(jìn)儲(chǔ)層211的穿孔210。儲(chǔ)層211包括近井眼區(qū)域212，即儲(chǔ)層靠近穿孔210的區(qū)域。系統(tǒng)2還包括在地面位置上的CO2泵送設(shè)備201。泵送設(shè)備201與管線204連接， 管線連接泵送設(shè)備201和井口 213。位于管線204內(nèi)的是井口節(jié)流器205。井口 213位于注入管203的上端，管203延伸入井202并使其下端到達(dá)注入?yún)^(qū)域 209，即井202內(nèi)靠近穿孔210的區(qū)域。井下安全閥206和流體注入控制閥208設(shè)置在管 203內(nèi)。井下安全閥206位于流體注入控制閥208之上并遠(yuǎn)離流體注入控制閥208 —定距離。流體注入控制閥208的位置相對(duì)靠近管203的下端，緊鄰枯竭油氣儲(chǔ)層或低壓含水層。 流體注入控制閥208被偏壓到關(guān)閉位置，因此除非流體注入控制閥208之上的流體逐漸累積足夠的壓力，否則該控制閥阻止CO2流進(jìn)注入?yún)^(qū)域209。井口 213包括一系列閥(未示出)，這些閥是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的，例如，翼閥、 抽汲閥、壓井翼型閥和上、下主閥。管203和井202套管之間存在環(huán)形通道。提供封隔器207來密封這個(gè)通道；封隔器207將注入?yún)^(qū)域209與井202的剩余部分密封開。在注入管的下端或朝向注入管的下端，注入管可優(yōu)選包括坐落短節(jié)(未示出)以為流體注入控制閥208提供安放位置。流體注入控制閥208可包括在該短節(jié)處與注入管接合的密封構(gòu)件。注入管203可被安裝就位以在系統(tǒng)中使用，或者，作為另一種選擇，它可包括現(xiàn)有管，例如在另一個(gè)注入過程或烴生產(chǎn)期間，在井內(nèi)處于合適位置的管。在現(xiàn)有的管可被使用的情況下，這有利于降低安放系統(tǒng)就位的費(fèi)用。流體注入控制閥208優(yōu)選是可用鋼絲纜繩取回的。因此，它可以相對(duì)快速并易于
部署ο可選擇地，系統(tǒng)可包括一個(gè)或多個(gè)增壓泵以輔助增加泵送的CO2的壓力，例如在啟動(dòng)時(shí)從而引起流體注入控制閥208打開?，F(xiàn)在將描述該系統(tǒng)的操作方法。泵送設(shè)備201沿著管線204泵送液體或超臨界 CO2,并通過井口節(jié)流器205到達(dá)井口 213。泵送的CO2隨后進(jìn)入注入管203和沿著管203向下泵送至流體注入控制閥208。流體注入控制閥208之上的被泵送CO2的壓力隨后上升；一旦這個(gè)壓力足夠(臨界壓力)提供足夠大的力，流體注入控制閥208將打開。如果流體注入控制閥208之上的被泵送的CO2的壓力下降到低于臨界壓力，那么流體注入控制閥208將關(guān)閉。
當(dāng)流體注入控制閥208打開時(shí)，泵送的CO2可流進(jìn)注入?yún)^(qū)域209。注入?yún)^(qū)域與注入管203內(nèi)泵送的CO2相比，壓力往往是相當(dāng)?shù)偷?。因此，泵送的CO2隨著進(jìn)入注入?yún)^(qū)域209， 可能變成氣相。封隔器207阻止任何CO2從注入?yún)^(qū)域向上的注入管203和井202的套管間的環(huán)形通道的逃逸。穿孔210允許CO2進(jìn)入枯竭油氣儲(chǔ)層211。當(dāng)CO2進(jìn)入儲(chǔ)層211時(shí)，基于壓力條件， 它可能是液相或者氣相。然后，CO2將滲透進(jìn)儲(chǔ)層211并隔離在其中。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到儲(chǔ)層211內(nèi)可能存在多個(gè)壓力差，這些壓力差影響著注入的CO2的相行為。特別是當(dāng)CO2注入繼續(xù)進(jìn)行時(shí)，由于CO2流進(jìn)儲(chǔ)層211的速度可超過儲(chǔ)層211內(nèi)CO2 的滲入速度，因此靠近井眼區(qū)域212內(nèi)的壓力可能增加。因此，可能的是，CO2以液相進(jìn)入儲(chǔ)層211，但是當(dāng)它滲透遠(yuǎn)離靠近井眼區(qū)域212進(jìn)入更遠(yuǎn)、更低壓力的儲(chǔ)層區(qū)域時(shí)，其變?yōu)闅怏w?，F(xiàn)在，將參照?qǐng)D2提供和說明如何預(yù)見該系統(tǒng)能在實(shí)踐中運(yùn)行良好的示例。在這個(gè)例子中，泵送設(shè)備201位于陸上，例如在英國(guó)，而儲(chǔ)層211在接近海床下3000米，例如在北海。在這個(gè)例子中的儲(chǔ)層211是具有200-300pSia(14-20bara)范圍內(nèi)的最初儲(chǔ)層壓力的枯竭天然氣儲(chǔ)層。CO2被捕獲，例如從發(fā)電廠。然后，捕獲的CO2從捕獲的工廠運(yùn)輸?shù)奖盟驮O(shè)備201， 例如，在英國(guó)的例子中，運(yùn)輸在70bara的壓力和環(huán)境溫度下進(jìn)行，比如說在0到20°C之間。 在這些條件下，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到CO2將是液相。液體CO2然后被沿著管線204向海泵送至井口 213。井口的環(huán)境條件取決于海床處的溫度，該溫度可能季節(jié)性變化。因此，井口 213處的壓力可能低于70bara。泵送的CO2然后將注入管203，但是一開始，其沿著注入管203的前進(jìn)將被流體注入控制閥208阻止，該閥被偏置以致于在注入開始時(shí)，閥是關(guān)閉的。因此，在注入管203內(nèi)，在流體注入控制閥208之上，形成CO2柱。流體注入控制閥208上形成的CO2柱施加力給流體注入控制閥208的閉合元件。由于CO2持續(xù)泵入注入管203，這個(gè)力隨著柱內(nèi)壓力的增加而增加。在這個(gè)例子中，流體注入控制閥208被設(shè)計(jì)成當(dāng)閥上壓力超過大約250bara時(shí)，閥將打開。在這個(gè)例子中，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到在一般的井下溫度(例如0至100°C )下，在250bara 的壓力下，CO2是液相或超臨界流體相。因此，在注入管內(nèi)形成穩(wěn)定的液體或超臨界CO2柱。流體注入控制閥208打開，允許CO2以液相或超臨界流體相流進(jìn)注入?yún)^(qū)域209。然后，CO2通過穿孔210進(jìn)入儲(chǔ)層211.在這個(gè)例子中，如果流體注入控制閥208上的CO2的壓力下降到低于250bara，流體注入控制閥208隨后將關(guān)閉。因此，流體注入控制閥208阻止了在注入管203內(nèi)，CO2從液態(tài)或超臨界流體態(tài)變?yōu)闅庀嗟南嘧兊陌l(fā)生，該相變由于將引起泵入CO2柱變得不穩(wěn)定，因此是不期望的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，流體注入控制閥可設(shè)計(jì)成響應(yīng)于閥上流體中形成的 CO2的任何合適的壓力而打開。例如，流體注入控制閥可包括彈性偏壓裝置，該裝置可設(shè)計(jì)為在比如說105、110、120、150bara或者一些其他預(yù)定壓力，例如100和500bara之間，比如說100和200bara之間的閥上壓力下被克服。
雖然本發(fā)明用垂直井眼來舉例，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到本發(fā)明的方法和系統(tǒng)也可在斜井或水平井上實(shí)施。如圖3部分截面所示的流體注入控制閥3包括大體上圓形截面的細(xì)長(zhǎng)的主體，該主體包括寬的上部31a和窄的下部31b。在上部31a和下部31b之間是中間錐型部35。上部31a包括頂部32，頂部32包括入口(未示出)。錐型部35包括至少一個(gè)出口 34。該入口通向主體31的上部31a內(nèi)的通道33。通道33的下端以閥座37終止。閥座37位于入
口和上述或每個(gè)出口之間。閥座37適合容納閥關(guān)閉元件38以阻止流體流到上述或每個(gè)出□。閥關(guān)閉元件38連接到軸39。軸39從閥關(guān)閉元件38向下延伸達(dá)到主體的下部31b 內(nèi)。閥關(guān)閉元件38和軸39合起來可叫做提升閥。軸39在閥關(guān)閉元件38和位于下部31b 的下部的充氮金屬波紋管36之間延伸。金屬波紋管36內(nèi)包含的氮?dú)獾膲毫ζ珘禾嵘y，以致于閥關(guān)閉元件38與閥座37 接合，因此除非閥上累積足夠的流體壓力，否則將關(guān)閉通過閥的流體流動(dòng)。附圖3示出了打開狀態(tài)的流體注入控制閥3。CO2流進(jìn)和流出閥3的方向如實(shí)箭頭所示。在使用中，閥3安裝在井下，優(yōu)選與注入管下部密封接合，從而上部31a和注入管之間形成了密封。從出口或每一個(gè)出口流出的(X)2能夠流進(jìn)圍繞閥的主體的下部31b的空間，例如閥3的主體的下部31b和注入管之間的環(huán)形空間。根據(jù)本發(fā)明的閥特別適合用于注入的液體或臨界流體C02。正如所意識(shí)到的，像這樣的低溫流體對(duì)閥提出了特定要求，特別是關(guān)于材料的選擇。例如，當(dāng)閥的某些部分，例如殼體，為金屬材質(zhì)時(shí)，需要選擇合適的冶金工藝，例如可加工的不銹鋼或者鉻或鎳合金鋼。 閥密封材料的選擇也需要適用于低溫流體，特別是co2?；陬A(yù)期井的條件，用于向枯竭烴，例如天然氣，儲(chǔ)層注入液體CO2的典型的操作參數(shù)是類似于下表中給出的那些參數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種通過至少一個(gè)注入井向含水層或枯竭油氣儲(chǔ)層注入CO2的方法，所述注入井穿過所述的含水層或儲(chǔ)層，其中所述注入井設(shè)置有與所述注入井密封接合的注入管，并且其中所述含水層的壓力或者所述枯竭油氣儲(chǔ)層的儲(chǔ)層壓力小于CO2的臨界壓力，所述方法包括操作注入設(shè)備，從而在高于CO2的臨界壓力的壓力下，沿著注入井的注入管向下注入CO2 流，所述流呈液態(tài)或超臨界狀態(tài)；其特征在于，所述注入管終止于所述含水層或所述儲(chǔ)層的待注入CO2的區(qū)段處或者緊挨著地在該區(qū)段上終止，并且所述注入管在其底端或者底端附近設(shè)置有流體注入控制閥， 所述控制閥是關(guān)閉的或者當(dāng)該閥上面的壓力小于預(yù)設(shè)壓力值時(shí)關(guān)閉，并且當(dāng)閥上面的壓力處于所述的預(yù)設(shè)壓力值或高于所述的預(yù)設(shè)壓力值時(shí)該閥打開或重新打開，選擇所述的預(yù)設(shè)壓力值使得注入管內(nèi)的CO2被維持在液態(tài)或者超臨界狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1中的所述的方法，其中所述的流體注入控制閥是包含彈性-偏壓元件的單向閥，所述的彈性-偏壓元件致動(dòng)閥元件，以致閥在所述的預(yù)設(shè)壓力值或高于所述的預(yù)設(shè)壓力值時(shí)打開，并在低于所述的預(yù)設(shè)壓力值時(shí)關(guān)閉。
3.如權(quán)利要求1或2中的所述的方法，其中預(yù)設(shè)壓力值在200至300bara的范圍內(nèi)，優(yōu)選在225至275bara的范圍內(nèi)，例如在240至255bara的范圍內(nèi)。
4.如前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中密封裝置設(shè)置在注入管的底部或底部附近，以致于注入管與注入井的壁密封接合。
5.如前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中多個(gè)注入井和多個(gè)生產(chǎn)井都穿過枯竭油氣儲(chǔ)層，并且所述生產(chǎn)井或者在向枯竭油氣儲(chǔ)層注入CO2期間保持生產(chǎn)，或者所述生產(chǎn)井被關(guān)閉或廢棄。
6.如前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述的流體注入控制閥是可通過鋼絲纜繩取回的，并且在使用中，安置在設(shè)置在注入管內(nèi)的短節(jié)中，并且其中，一旦所述含水層或所述儲(chǔ)層的靠近井眼區(qū)域中的壓力上升到高于大約lOOOpsia的值，所述的流體注入控制閥就從注入井內(nèi)取回。
7.一種向含水層或枯竭油氣儲(chǔ)層注入CO2的系統(tǒng)，所述的系統(tǒng)包括穿過所述儲(chǔ)層或含水層的注入井，所述注入井設(shè)置有注入管，所述注入管在其底部或接近底部處與所述注入井的壁密封接合；位于所述注入井內(nèi)、緊鄰所述油氣儲(chǔ)層或含水層的流體注入?yún)^(qū)段；注入設(shè)備，用于泵送包括液體或超臨界CO2的CO2流進(jìn)入所述的注入井并向下進(jìn)入注入管；其特征在于，所述注入管終止于流體注入?yún)^(qū)段內(nèi)或緊挨著地在該流體注入?yún)^(qū)段之上終止，并且所述系統(tǒng)還包括位于所述注入管內(nèi)在其底部或接近底部處的流體注入控制閥，所述的流體注入控制閥適合于處于關(guān)閉或當(dāng)閥上面的壓力小于預(yù)設(shè)壓力值時(shí)關(guān)閉，并且適合于當(dāng)閥上面的壓力處于所述的預(yù)設(shè)壓力值或高于所述的預(yù)設(shè)壓力值時(shí)打開或者重新打開， 選擇所述的預(yù)設(shè)壓力值以使得所述注入管內(nèi)的CO2被維持在液態(tài)或者超臨界狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中，所述閥包括可移動(dòng)構(gòu)件，所述可移動(dòng)構(gòu)件可在關(guān)閉位置和打開位置之間移動(dòng)，在關(guān)閉位置，該可移動(dòng)構(gòu)件實(shí)現(xiàn)閥的關(guān)閉，在打開位置，該閥是打開的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的系統(tǒng)，所述構(gòu)件被設(shè)置成以致在使用中CO2流直接對(duì)可移動(dòng)構(gòu)件的一部分施加力，并且如果所施加的力高于閾值，則所述可移動(dòng)構(gòu)件移至打開位置或保持在所述打開位置；如果所施加的力低于所述閾值，所述可移動(dòng)構(gòu)件保持在關(guān)閉位置，或移至所述關(guān)閉位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的系統(tǒng)，所述的可移動(dòng)構(gòu)件被偏壓至所述關(guān)閉位置。
11.一種用于實(shí)施權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述方法的系統(tǒng)。
12.一種向低壓油氣儲(chǔ)層或低壓含水層注入(X)2的系統(tǒng)，包括穿過所述儲(chǔ)層或含水層的注入井，所述注入井設(shè)置有注入管，所述注入管在其底部或接近底部處與所述注入井的壁密封接合；位于所述注入井內(nèi)、緊鄰所述油氣儲(chǔ)層或含水層的流體注入?yún)^(qū)段；注入設(shè)備，用于泵送包括液體或超臨界(X)2的(X)2流進(jìn)入所述注入井并向下進(jìn)入所述注入管；其特征在于，所述注入管終止于所述流體注入?yún)^(qū)段內(nèi)或緊挨著地在所述流體注入?yún)^(qū)段之上終止，并且所述系統(tǒng)還包括位于所述注入管內(nèi)并在其底部或接近底部處的流體注入控制閥，所述流體注入控制閥包括閥關(guān)閉元件、閥座和致動(dòng)裝置，其中，所述致動(dòng)裝置提供給所述閥關(guān)閉元件偏壓力，所述偏壓力能夠被由所述注入管內(nèi)的液體或超臨界(X)2柱施加到所述閥關(guān)閉元件上的力抵消或超過，并且其中，在使用中，當(dāng)所述注入管內(nèi)的液體或超臨界 CO2柱所施加的力小于所述致動(dòng)裝置提供的所述偏壓力，使得所述閥關(guān)閉元件被所述致動(dòng)裝置推進(jìn)與閥座接合時(shí)，該閥關(guān)閉，從而阻止了注入的(X)2到達(dá)所述注入井的所述流體注入?yún)^(qū)段，而在使用中，當(dāng)所述注入管內(nèi)的液體或超臨界(X)2柱所施加的力大于或等于所述偏壓力時(shí)，所述閥打開。
13.如權(quán)利要求7至12任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述注入管設(shè)置有密封裝置，例如封隔器，其密封所述注入管的底部和所述注入井的所述壁之間的環(huán)形空間。
14.如權(quán)利要求7至13任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述注入井設(shè)置有井口，并且(X)2從注入設(shè)備經(jīng)由終止于所述井口的注入流動(dòng)管線傳送至所述注入井。
15.如權(quán)利要求7至14任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述的系統(tǒng)另外包括至少一個(gè)井下安全閥和節(jié)流閥，其中所述的節(jié)流閥位于所述井口。
16.一種用于權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的方法中的流體注入控制閥。
17.一種用于注入井中的流體注入控制閥，包括具有入口和出口的主體所述入口和所述出口之間的閥裝置，所述閥裝置包括閥座和閥關(guān)閉元件；和致動(dòng)裝置，所述致動(dòng)裝置能提供推動(dòng)所述閥關(guān)閉元件靠在所述閥座上以關(guān)閉閥的偏壓力，因此阻止注入的流體通過所述閥；其特征在于在使用中，僅僅當(dāng)所述閥關(guān)閉元件上由于受到注入的流體的壓力而產(chǎn)生的力大于所述偏壓力時(shí)，所述閥才打開。
18.如權(quán)利要求17所述的流體注入控制閥，其中，所述致動(dòng)裝置被選擇為，使得在使用中，每當(dāng)所述注入的流體的壓力下降到低于預(yù)設(shè)值時(shí)就關(guān)閉所述閥，所述預(yù)設(shè)值取決于所述注入井的深度，其中，所述預(yù)設(shè)值的范圍是200至300bara，例如225至27^ara，特別是 240 至 255bara0
19.如權(quán)利要求17或18所述的流體控制閥，其中，所述致動(dòng)裝置包括選自彈簧或充氣波紋管或充氣圓頂?shù)膹椥云珘貉b置，其中充氣波紋管或圓頂被充填惰性氣體。
20.如權(quán)利要求17至19任一項(xiàng)所述的流體控制閥，其中，所述閥還包括(a)接合裝置， 用于可釋放地固定所述閥和注入管內(nèi)的短節(jié)輪廓，所述注入管布置在注入井內(nèi)；(b)用于可釋放地連接該閥和鋼絲纜繩的裝置，當(dāng)該閥被插入注入井的注入管或從注入井的注入管中取回時(shí)，該閥可懸掛于該鋼絲纜繩。
21.如權(quán)利要求17至20任一項(xiàng)所述的流體控制閥，其中，所述閥還包括一個(gè)或多個(gè)可操作以阻止該閥周圍的而非穿過該閥的流體流的密封元件。
22.—種基本如本文所述的方法、裝置或系統(tǒng)，優(yōu)選參考一個(gè)或多個(gè)附圖。
全文摘要
一種通過至少一個(gè)注入井(202)向含水層或枯竭油氣儲(chǔ)層(211)注入CO2的方法被描述，注入井穿過所述的含水層或儲(chǔ)層，其中注入井設(shè)置有與注入井密封接合的注入管(203)。注入管終止于所述含水層或所述儲(chǔ)層的待注入CO2的區(qū)段或者緊挨著地在該區(qū)段之上終止，注入管在其底端或者底端附近設(shè)置流體注入控制閥(208)，所述閥是關(guān)閉的或者當(dāng)閥上面的壓力小于預(yù)設(shè)壓力值時(shí)關(guān)閉，并且當(dāng)閥上面的壓力處于所述的預(yù)設(shè)壓力值或高于所述的預(yù)設(shè)壓力值時(shí)該閥打開或重新打開，選擇預(yù)設(shè)壓力值使得注入管內(nèi)的CO2保持在液態(tài)或者超臨界狀態(tài)。
文檔編號(hào)E21B43/16GK102348866SQ201080011587
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2010年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者H·加利克, J·N·E·梅森, S·J·考利 申請(qǐng)人:英國(guó)備選能源國(guó)際有限公司