Способ мониторинга подземного хранилища СО2 Российский патент 2023 года по МПК E21B41/00 E21B47/00 B65G5/00 

Изобретение относится к способам мониторинга подземных хранилищ углекислого газа (СО2) и может быть использовано в технологии утилизации углекислого газа, а именно при его размещении в геологические (подземные) образования, в частности, для оценки миграционного статуса углекислого газа во время закачки углекислого газа и после его закачки в подземное хранилище.

На сегодняшний день разработаны и разрабатываются технологии улавливания углекислого газа, в частности, из стационарных источников, которые представляют собой единый локализованный источник выбросов, например, нефтеперерабатывающие заводы, металлургические предприятия и другие. После улавливания углекислый газ может быть утилизирован в геологических формациях, и наиболее перспективным способом его утилизации может быть его подземное захоронение в различном агрегатном состоянии в зависимости от температуры и давления (жидком, газообразном или сверхкритическом) на глубину не менее 600 метров, например, в пористые породы действующих или истощенных газовых или нефтяных месторождений или иные геологические формации.

Однако, учитывая продолжительные сроки хранения углекислого газа при реализации проектов по его захоронению, существует риск его утечки, в частности возможна резкая утечка углекислого газа, например, из заброшенной скважины, или возможна постепенная утечка углекислого газа, например, через необнаруженные разломы, трещины или скважины. В этой связи, во избежание внезапного и значительного выброса углекислого газа из подземного хранилища, необходимо проводить его мониторинг во время закачки углекислого газа и после его закачки в хранилище в течение длительных периодов времени исходя из известных рисков, например, риска утечки углекислого газа по скважинам, риска горизонтальной и вертикальной миграции углекислого газа, риска утечки углекислого газа через разлом и других рисков.

Так, известен способ захоронения углекислого газа (RU2583029, дата публикации 27.04.2016), в котором в процессе закачки жидкого углекислого газа осуществляют контроль динамики пластового давления посредством глубинных манометров с одновременным мониторингом появления жидкого углекислого газа в наблюдательных скважинах, при этом контроль за герметичностью по латерали ловушки осуществляют посредством наблюдательных скважин, а по вертикали ловушки - посредством расположенных на вышезалегающих горизонтах контрольных скважин.

Известное техническое решение направлено в большей степени на раскрытие процесса захоронения углекислого газа, а не на раскрытие процесса мониторинга подземного хранилища углекислого газа, и, в этой связи, его недостатком является недостаточная технологичность, поскольку мониторинг состояния подземного хранилища осуществляют только при непосредственной закачке углекислого газа, что не позволяет учесть изменения состояния хранилища с закаченным углекислым газом относительно первоначального. Также недостатком является то, что способ позволяет контролировать утечки только при фактическом появлении углекислого газа в контрольной или наблюдательной скважине, что исключает раннее прогнозирование риска миграции и утечек углекислого газа из хранилища, например, через несовершенства (разломы, трещины) объекта его размещения.

Из уровня техники также известен способ мониторинга подземного хранилища углекислого газа (US2010241363A1, дата публикации 23.09.2010), реализуемый при выполнении следующих этапов: получение данных о первичной концентрации углекислого газа в подземном хранилище, периодическое получение данных о концентрации углекислого газа в подземном хранилище, создание модели движения газовой фазы, посредством которой полученные данные о концентрации углекислого газа в подземном хранилище сопоставляют с первичными значениями этого параметра и осуществляют контроль риска утечки газовой фазы из подземного хранилища.

Преимуществом известного технического решения является более высокая технологичность способа относительно описанного выше решения, за счет мониторинга подземного хранилища перед и во время закачки углекислого газа на основе модели движения газовой фазы. Однако известный способ характеризуется существенными недостатками, а именно, недостатком является низкая эффективность мониторинга подземного хранилища углекислого газа, поскольку при реализации способа осуществляют только один тип мониторинга, а именно, в способе проводят только анализ концентрации углекислого газа. В этой связи, недостаточный объем данных, получаемых до закачки углекислого газа и в процессе закачки углекислого газа в подземное хранилище, а также низкое разрешение указанного анализа, не позволяют картировать на модели простирание углекислого газа по латерали, а также пути его вертикальной миграции. Кроме того, не представляется возможным насыщение модели, как в плане её адаптации на историю, так и в плане улучшения ее предиктивной способности. При этом описанный способ позволяет определить только факт непосредственной утечки углекислого газа из подземного хранилища, а возможность определения природы этой утечки и оценки ее объема и скорости отсутствует.

Кроме того, известен способ мониторинга подземного хранилища углекислого газа (WO2010109340A2, дата публикации: 30.09.2010), принятый за прототип, включающий этапы: получение исходных гидродинамической и геомеханической моделей зоны мониторинга подземного хранилища углекислого газа, мониторинга подземного хранилища до закачки углекислого газа в процессе которого осуществляют проведение нейтронного каротажа скважины, проведение скважинных измерений температуры на различных глубинах, проведение сейсмического и микросейсмического мониторинга, обновления исходных моделей, мониторинга подземного хранилища во время закачки углекислого газа, при котором осуществляют те же операции, что и на этапе мониторинга подземного хранилища до закачки углекислого газа, обновления моделей с учетом полученных данных, повторного обновления имеющихся моделей, и контроль на их основе целостности покрывающей породы, целостности хранилища, а также рисков миграции и утечек углекислого газа из хранилища.

Общими признаками известного способа и способа по настоящему изобретению является получение исходных гидродинамической и геомеханической моделей зоны мониторинга подземного хранилища углекислого газа, мониторинг подземного хранилища до закачки углекислого газа, при котором осуществляют проведение нейтронного каротажа скважины, проведение скважинных измерений температуры на различных глубинах, проведение сейсмического и микросейсмического мониторинга, и обновление моделей, последующий мониторинг подземного хранилища во время закачки углекислого газа, при котором осуществляют те же операции, что и на этапе мониторинга подземного хранилища до закачки углекислого газа, и обновление моделей с учетом полученных данных на этапе мониторинга подземного хранилища во время закачки углекислого газа.

Недостатком известного технического решения, по-прежнему остается ограниченная возможность комплексного контроля и прогнозирования существующих рисков миграции и утечек углекислого газа из подземного хранилища, в частности, риска утечки углекислого газа по скважинам и риска его горизонтальной миграции, риска вертикальной миграции углекислого газа, риска утечки углекислого газа через разлом, на основе гидродинамической и геомеханической моделей из-за отсутствия в документе конкретного перечня данных и типов мониторинга относительно возможных рисков, который необходим для комплексного контроля на полученных моделях всех основных совокупных и отдельных рисков, связанных с возможным выбросом углекислого газа из подземного хранилища. Гораздо большее внимание в описании к документу уделено построению реактивной системы мониторинга, которая направлена на считывание данных с датчиков и управление текущим значением параметров/выдачей предупреждений или аварийных сигналов, а не преактивному предиктивному анализу будущего состояния системы подземного хранилища углекислого газа. Вследствие этого необходимый и достаточный набор данных для построения наиболее релевантных гидродинамической и геомеханической моделей (или совмещенной гидродинамической и геомеханической модели), получаемых при осуществлении заданных операций, является не известным, поэтому представленный в документе способ мониторинга подземного хранилища не только имеет низкую эффективность, но и при его высокой длительности, имеет высокую трудоемкость сбора данных, которые впоследствии могут быть не актуальными.

Техническая проблема, на решение которой направлено изобретение, заключается в необходимости повышения эффективности способа мониторинга подземного хранилища углекислого газа.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении эффективности мониторинга подземного хранилища углекислого газа при обеспечении комплексного контроля рисков утечки и миграции углекислого газа за счет возможности контроля, на основе гидродинамической и геомеханической моделей, риска утечки углекислого газа по разломам и скважинам, риска вертикальной и горизонтальной миграции углекислого газа, в процессе его длительного хранения в подземном хранилище, а также повышение точности контроля всех представленных рисков.

Дополнительный технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в возможности заблаговременного прогнозирования рисков утечки и миграции углекислого газа из подземного хранилища на основе предиктивной модели.

Дополнительный технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в возможности контроля риска утечки углекислого газа в вышележащие пласты за счет контроля геомеханического отклика.

Указанный технический результат достигается для способа мониторинга подземного хранилища углекислого газа, при котором осуществляют:

– получение исходных гидродинамической и геомеханической моделей зоны мониторинга подземного хранилища углекислого газа,

– мониторинг подземного хранилища до закачки углекислого газа в подземное хранилище, включающий:

отбор по меньшей мере одной глубинной пробы пластовой воды в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе;

замер пластового давления в зоне закачки углекислого газа в скважине;

замер давления в вышележащих пластах над подземным хранилищем и в подземном хранилище;

проведение трехмерной сейсморазведки зоны мониторинга;

проведение нейтронного каротажа по меньшей мере одной скважины в зоне мониторинга;

проведение толщинометрии по меньшей мере одной эксплуатационной колонны скважины в зоне мониторинга;

отбор по меньшей мере одной пробы приповерхностных или почвенных газов в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе;

проведение скважинных измерений температуры по меньшей мере на двух глубинах в зоне мониторинга;

проведение опрессовки ствола по меньшей мере одной скважины в зоне мониторинга;

проведение сейсмического мониторинга зоны мониторинга;

проведение микросейсмического мониторинга зоны мониторинга;

– обновление исходных гидродинамической и геомеханической моделей,

– мониторинг подземного хранилища во время закачки углекислого газа в подземное хранилище, включающий:

отбор по меньшей мере одной глубинной пробы пластовой воды в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе;

замер пластового давления в зоне закачки углекислого газа в скважине;

замер давления в вышележащих пластах над подземным хранилищем и в подземном хранилище;

проведение трехмерной сейсморазведки зоны мониторинга;

проведение нейтронного каротажа по меньшей мере одной скважины в зоне мониторинга;

проведение толщинометрии по меньшей мере одной эксплуатационной колонны скважины в зоне мониторинга;

отбор по меньшей мере одной пробы приповерхностных или почвенных газов в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе;

проведение скважинных измерений температуры по меньшей мере на двух глубинах в зоне мониторинга;

проведение опрессовки ствола по меньшей мере одной скважины в зоне мониторинга;

проведение сейсмического мониторинга зоны мониторинга;

проведение микросейсмического мониторинга зоны мониторинга;

– обновление гидродинамической и геомеханической моделей.

Согласно разработанному способу осуществляют получение исходных гидродинамической и геомеханической моделей зоны мониторинга подземного хранилища углекислого газа (СО₂). В контексте настоящего изобретения под получением исходных моделей следует понимать как их, например, загрузку из каких-либо источников, например, съемных носителей, так и их создание. Создание моделей может быть осуществлено посредством известных симуляторов численного моделирования динамического поведения флюидов, в частности смеси углекислого газа и воды, и структур разработки, таких, как например, «Eclipse», «RMS», «CMG», «Navigator», или «TOUGH». При этом под исходными гидродинамической и геомеханической моделями зоны мониторинга подземного хранилища углекислого газа следует понимать, как отдельные гидродинамическую и геомеханическую модели, так и гидродинамическую и геомеханическую модель, представленную в совмещенном виде. Причем и в том, и другом случае гидродинамическая модель описывает процесс движения флюидов (в том числе, углекислый газ) внутри пласта, в то время как геомеханическая модель описывает процесс изменения напряженного состояния горной породы на воздействия в процессе закачки и хранения углекислого газа в подземном хранилище. В контексте настоящего изобретения под подземным хранилищем углекислого газа следует понимать участок недр, простирающийся в вертикальном и горизонтальном направлениях, включающий инженерно-технические сооружения в пластах-коллекторах геологических структур, горных выработках, первичные и вторичные флюидоупоры. Под зоной мониторинга следует понимать область, которая описывается как по вертикали, так и по горизонтали, и в которой происходят процессы миграции и размещения углекислого газа. Под зоной закачки углекислого газа следует понимать геологический объект, в который происходит закачка углекислого газа и в которой происходят процессы миграции и размещения углекислого газа.

Согласно разработанному способу до закачки углекислого газа в подземное хранилище и во время закачки углекислого газа в подземное хранилище осуществляют мониторинг подземного хранилища. При этом проводят отбор по меньшей мере одной глубинной пробы пластовой воды в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе, причем полученные данные, позволяют контролировать риск утечки углекислого газа по скважинам и риск горизонтальной миграции углекислого газа, а также контролировать развитие горизонтальной миграции углекислого газа. Химические вещества, концентрации которых определяют в отобранной пробе, зависят от минерального состава горных пород. Например, при закачке углекислого газа в подземное хранилище, представляющее собой водонасыщенный коллектор, с сопутствующим образованием угольной кислоты, может происходить мобилизация, например, тяжелых металлов, например, свинца, образующего минералы в составе пород водонасыщенного коллектора. В качестве химических веществ могут быть представлены: Na, K, Ca, Mg, HCO₃, CO₃, OH, SO₄, NO₂, NO₃, P, DIC, Cl, Br, CO₂, C¹ to C¹⁰⁺, N₂, O₂, He, Al, Sb, As, Ba, Be, B, Cd, Cr, Co, Cu, Fe, Hg, Pb, Li, Mn, Hg, Mo, Ni, Se, Si (SiO₂), Ag, Sr, Tl, Sn, Ti, U, V, Zn, Sr⁸⁷/Sr⁸⁶, δ¹⁸O & δH₂-H₂O, δ¹³C-DIC, δ⁸¹Br, δ³⁷Cl, δ¹¹B δ¹³C-CO₂ и δ¹³C-CH₄, δ²H-CH₄, и другие. Данные о концентрации химических веществ вносят в гидродинамическую модель и проводят ее обновление (адаптацию) на эти результаты.

Также, согласно разработанному способу при осуществлении мониторинга до закачки углекислого газа в подземное хранилище и во время закачки углекислого газа в подземное хранилище осуществляют замер пластового давления в зоне закачки углекислого газа в скважине, замер давления в вышележащих пластах над подземным хранилищем и в подземном хранилище. При этом получают данные, которые впоследствии вносят в гидродинамическую и геомеханическую модели, обновляя их и отражая на моделях изменение давления как в вышележащем интервале, так и в подземном хранилище углекислого газа в зоне мониторинга. Это, в свою очередь, обеспечивает возможность контроля риска вертикальной и горизонтальной миграции углекислого газа, а также контроля развития горизонтальной миграции углекислого газа. В контексте настоящего изобретения под скважиной следует понимать нагнетательную скважину или наблюдательную (мониторинговую) скважину.

Также, согласно разработанному способу при осуществлении мониторинга до закачки углекислого газа в подземное хранилище и во время закачки углекислого газа в подземное хранилище проводят трехмерную сейсморазведку зоны мониторинга, которая позволяет получить сейсмические данные и их интерпретацию в виде поля насыщенности углекислым газом, и наполнить полученными данными гидродинамическую и геомеханическую модели, а затем обновить (садаптировать) их на эти результаты. Это, в свою очередь, позволяет контролировать риск вертикальной и горизонтальной миграции углекислого газа и контролировать развитие горизонтальной миграции углекислого газа. Кроме того, трехмерную сейсморазведку зоны мониторинга проводят также для контроля риска утечки углекислого газа через разлом, так как уход углекислого газа за периметр подземного хранилища в выше/нижележащие интервалы свидетельствует о наличии такой утечки.

Также, согласно разработанному способу при осуществлении мониторинга до закачки углекислого газа в подземное хранилище и во время закачки углекислого газа в подземное хранилище проводят нейтронный каротаж по меньшей мере одной скважины в зоне мониторинга, позволяющий получить данные о водонасыщении породы вокруг скважины, которые вносят в гидродинамическую модель, обновляя ее, за счет чего и обеспечивается возможность контроля риска утечки углекислого газа по скважинам и риска вертикальной миграции углекислого газа. Кроме того, для этой же цели согласно разработанному способу при осуществлении мониторинга до закачки углекислого газа в подземное хранилище и во время закачки углекислого газа в подземное хранилище реализуют проведение толщинометрии по меньшей мере одной эксплуатационной колонны скважины в зоне мониторинга, посредством чего и получают данные о техническом состоянии скважины, которые вносят в гидродинамическую модель, обновляя ее, и оценивают наличие путей миграции углекислого газа или возможность определения их локализации на гидродинамической модели.

Также, согласно разработанному способу при осуществлении мониторинга до закачки углекислого газа в подземное хранилище и во время закачки углекислого газа в подземное хранилище проводят отбор по меньшей мере одной пробы приповерхностных или почвенных газов в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе, что позволяет получить и внести в гидродинамическую модель данные о скважинах, по которым, вероятно, происходит утечка углекислого газа до поверхности, тем самым обновляя модель. В качестве химических веществ могут быть представлены: Na, K, Ca, Mg, HCO₃, CO₃, OH, SO₄, NO₂, NO₃, P, DIC, Cl, Br, CO₂, C¹ to C¹⁰⁺, N₂, O₂, He, Al, Sb, As, Ba, Be, B, Cd, Cr, Co, Cu, Fe, Hg, Pb, Li, Mn, Hg, Mo, Ni, Se, Si (SiO₂), Ag, Sr, Tl, Sn, Ti, U, V, Zn, Sr⁸⁷/Sr⁸⁶, δ¹⁸O & δH₂-H₂O, δ¹³C-DIC, δ⁸¹Br, δ³⁷Cl, δ¹¹B δ¹³C-CO₂ и δ¹³C-CH₄, δ²H-CH₄, и другие. Кроме того, для этой цели, согласно разработанному способу, при осуществлении мониторинга до закачки углекислого газа в подземное хранилище и во время закачки углекислого газа в подземное хранилище проводят скважинные измерения температуры по меньшей мере на двух глубинах в зоне мониторинга, что позволяет получить данные о соответствующих температурных изменениях и отразить их на гидродинамической и геомеханической моделях. Также, для цели контроля риска утечки газа по скважинам, согласно разработанному способу, при осуществлении мониторинга до закачки углекислого газа в подземное хранилище и во время закачки углекислого газа в подземное хранилище осуществляют проведение опрессовки ствола по меньшей мере одной скважины в зоне мониторинга, что позволяет внести в гидродинамическую модель данные о возможных местах утечки углекислого газа.

Также, согласно разработанному способу при осуществлении мониторинга до закачки углекислого газа в подземное хранилище и во время закачки углекислого газа в подземное хранилище проводят сейсмический мониторинг зоны мониторинга, что позволяет наполнить геомеханическую модель данными сейсмических сигналов естественного и техногенного происхождения и интерпретировать данные мониторинга, а также обновить (адаптировать) модель с целью оценки величины и локализации сейсмических событий в будущем, что позволяет контролировать риск вертикальной миграции углекислого газа.

Также, согласно разработанному способу при осуществлении мониторинга до закачки углекислого газа в подземное хранилище и во время закачки углекислого газа в подземное хранилище проводят микросейсмический мониторинг зоны мониторинга, что позволяет наполнить геомеханическую модель данными от источников сейсмических событий и использовать её для оценки риска возникновения или развития трещин в пластах, что также позволяет контролировать риск утечки углекислого газа через разломы.

Обновление гидродинамической и геомеханической моделей на основе полученных данных до закачки углекислого газа и во время закачки углекислого газа осуществляют посредством ввода полученных данных через графический или иной интерфейс.

Описанный выше набор действий обеспечивает достижение технического результата, а именно, при реализации способа повышается эффективность мониторинга подземного хранилища углекислого газа при этом обеспечивается комплексный контроль рисков утечки и миграции углекислого газа за счет возможности контроля, на основе гидродинамической и геомеханической моделей, риска утечки углекислого газа по разломам и скважинам, а также риска вертикальной и горизонтальной миграции углекислого газа, в процессе его длительного хранения в подземном хранилище. Кроме того, при реализации способа повышается точность контроля всех представленных рисков.

В одном из вариантов осуществления изобретения при осуществлении мониторинга до закачки и во время закачки углекислого газа в подземное хранилище для повышения релевантности данных для контроля риска вертикальной и горизонтальной миграции углекислого газа отбор по меньшей мере одной пробы приповерхностных или почвенных газов в зоне мониторинга, в частности, в устье скважины или близ устья, могут осуществлять на глубине от 1 метра на устье скважины или близ устья скважины за 1 год до закачки углекислого газа в подземное хранилище, а во время закачки углекислого газа в подземное хранилище отбор могут осуществлять 1 раз в месяц.

В одном из вариантов осуществления изобретения при осуществлении мониторинга до закачки углекислого газа в подземное хранилище для повышения релевантности данных для контроля риска утечки углекислого газа через разлом проведение микросейсмического мониторинга зоны мониторинга могут осуществлять за 1 месяц-1 год до начала закачки углекислого газа в подземное хранилище.

В одном из вариантов осуществления изобретения для повышения релевантности данных для контроля риска утечки газа по скважинам и риска вертикальной миграции газа, а также снижения трудоемкости способа мониторинга проведение нейтронного каротажа по меньшей мере одной скважины во время закачки углекислого газа в подземное хранилище может осуществляться с интервалом от 1 до 12 месяцев.

В одном из вариантов осуществления изобретения для повышения релевантности данных для контроля риска горизонтальной миграции углекислого газа дополнительно могут осуществлять гравиразведку подземного хранилища. При этом для снижения трудоемкости способа мониторинга гравиразведку можгут осуществлять за 1 год до начала закачки углекислого газа в подземное хранилище и с частотой от 1 до 2 лет во время закачки углекислого газа в подземное хранилище.

В одном из вариантов осуществления изобретения для повышения релевантности данных для контроля риска горизонтальной миграции углекислого газа до и во время его закачки в подземное хранилище может осуществляться проведение спутниковой интерферометрии посредством интерферометрического радара с синтезированной апертурой (INSAR).

В одном из вариантов осуществления изобретения для повышения релевантности данных для контроля риска горизонтальной миграции углекислого газа до и во время его закачки в подземное хранилище дополнительно могут осуществлять проведение поверхностного электромагнитного мониторинга зоны мониторинга.

В одном из вариантов осуществления изобретения для повышения релевантности данных для контроля риска утечки углекислого газа по скважинам и риска вертикальной миграции углекислого газа во время его закачки в подземное хранилище дополнительно могут осуществлять закачку трассерных соединений, в по меньшей мере одну скважину, например, нагнетательную. При этом для дополнительного повышения релевантности и снижения трудоемкости способа мониторинга, закачку трассерных соединений могут осуществлять с периодичностью от 1 раза в три месяца.

В одном из вариантов осуществления изобретения при осуществлении мониторинга во время закачки углекислого газа в подземное хранилище дополнительно могут осуществлять измерение массы в области хранилища посредством гравиразведки с частотой наблюдений от 1 до 2 лет.

В одном из вариантов осуществления изобретения после обновления гидродинамической и геомеханической моделей дополнительно может быть построена прогнозная предиктивная модель, что позволяет заблаговременного прогнозировать риски утечки и миграции углекислого газа. В заявленном способе, за счет получения данных пластового давления в зоне закачки углекислого газа в скважине, давления в вышележащих пластах над подземным хранилищем и в подземном хранилище и определения величины изменения пластового давления, посредством геомеханической модели может обеспечиваться возможность моделирования на ней геомеханического отклика и контроля таким образом риска утечки углекислого газа в вышележащие пласты.

В одном из вариантов осуществления изобретения при осуществлении мониторинга до и во время закачки углекислого газа в подземное хранилище дополнительно может быть проведена скважинная электротомография зоны мониторинга, за счет чего появляется дополнительная возможность контроля положения плюма углекислого газа в подземном хранилище на основе гидродинамической и геомеханической моделей.

В одном из вариантов осуществления изобретения дополнительно могут осуществлять мониторинг подземного хранилища после закачки углекислого газа в подземное хранилище, включающий: отбор по меньшей мере одной глубинной пробы пластовой воды в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе; отбор по меньшей мере одной пробы приповерхностных или почвенных газов на устье скважины в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе; замер давления в вышележащих пластах над подземным хранилищем и в подземном хранилище в зоне мониторинга; проведение трехмерной сейсморазведки зоны мониторинга. В качестве химических веществ могут быть представлены: Na, K, Ca, Mg, HCO₃, CO₃, OH, SO₄, NO₂, NO₃, P, DIC, Cl, Br, CO₂, C¹ to C¹⁰⁺, N₂, O₂, He, Al, Sb, As, Ba, Be, B, Cd, Cr, Co, Cu, Fe, Hg, Pb, Li, Mn, Hg, Mo, Ni, Se, Si (SiO₂), Ag, Sr, Tl, Sn, Ti, U, V, Zn, Sr⁸⁷/Sr⁸⁶, δ¹⁸O & δH₂-H₂O, δ¹³C-DIC, δ⁸¹Br, δ³⁷Cl, δ¹¹B δ¹³C-CO₂ и δ¹³C-CH₄, δ²H-CH₄, и другие.

При этом, посредством отбора по меньшей мере одной глубинной пробы пластовой воды в зоне мониторинга и последующего определения концентрации химических веществ в отобранной пробе, могут быть получены данные для контроля риска утечки углекислого газа по скважинам и риска горизонтальной миграции углекислого газа, а также контроля развития горизонтальной миграции углекислого газа. Дополнительно для повышения релевантности этих данных, а также снижения трудоемкости способа мониторинга, отбор может осуществляться раз в 1-5 лет.

Также, посредством отбора по меньшей мере одной пробы приповерхностных или почвенных газов на устье скважины и последующего определения концентрации химических веществ в отобранной пробе, дополнительно после закачки углекислого газа, могут быть получены данные для контроля риска контроля риска утечки углекислого газа по скважинам. Дополнительно, для повышения релевантности этих данных, а также снижения трудоемкости способа мониторинга, отбор может осуществляться раз в 1-5 лет.

Также, посредством замера давления в вышележащих пластах над подземным хранилищем и в подземном хранилище, а также проведения трехмерной сейсморазведки зоны мониторинга дополнительно после закачки углекислого газа в подземное хранилище, могут быть получены данные для контроля риска утечки углекислого газа по скважинам и риска горизонтальной миграции углекислого газа, а также контроля развития горизонтальной миграции углекислого газа. Дополнительно, для повышения релевантности этих данных, а также снижения трудоемкости способа мониторинга, получение этих данных может осуществляться раз в 1-10 лет.

Изобретение может быть выполнено из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о его соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».

Изобретение характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что до и во время закачки углекислого газа в подземное хранилище осуществляется мониторинг и сбор такого комплекса данных, наполняющего гидродинамическую и геомеханическую модели, который позволяет комплексно и точно контролировать посредством созданных моделей все основные риски экологического загрязнения окружающей среды углекислым газом, в частности: риска утечки углекислого газа по разломам и скважинам, риска вертикальной и горизонтальной миграции углекислого газа, что существенным образом повышает эффективность способа мониторинга подземного хранилища углекислого газа. Благодаря этому изобретением обеспечивается достижение технического результата и решается имеющаяся техническая проблема.

Изобретение обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о его соответствии критерию патентоспособности «новизна».

Из уровня техники известны способы мониторинга подземных хранилищ углекислого газа, при выполнении которых получают определенный набор данных и используют его для моделирования поведения сред и геологических объектов в симуляторах. Симуляторы для построения моделей имеют возможность ввода значений сотен параметров, получение каждого из которых может являться очень трудоемким процессом, при этом релевантность и информативность полученной модели будет напрямую зависеть от комбинаций выбранных параметров для мониторинга. Учитывая длительность процесса закачки углекислого газа в подземное хранилище, которая может составлять годы и десятилетия, и возможный объем получаемых данных, неверный выбор комплекса параметров для мониторинга может привести к получению неинформативной модели и к нецелесообразному расходу временных, человеческих и материальных ресурсов. Настоящее изобретение в своей совокупности существенных признаков обеспечивает достижение неожиданного эффекта, заключающегося в получении такого минимального и объективного набора параметров, которые гарантированно и с наибольшей эффективностью позволяют не только контролировать все риски, несущие опасность утечки углекислого газа, но и с высокой точностью прогнозировать возможные его перемещения в объеме пласта и утечки в далеком будущем. Ввиду этого изобретение соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень».

Изобретение поясняется следующими фигурами.

На Фиг. 1 показан алгоритм способа мониторинга подземного хранилища углекислого газа, где 100 – этап получения исходных гидродинамической и геомеханической моделей зоны мониторинга, 200 – этап мониторинга подземного хранилища до закачки углекислого газа в подземное хранилище, 300 – этап обновления исходных гидродинамической и геомеханической моделей зоны мониторинга, 400 – этап закачки углекислого газа в подземное хранилище, 500 – этап мониторинга подземного хранилища во время закачки углекислого газа в подземное хранилище, 600 – этап обновления гидродинамической и геомеханической моделей, 700 – этап мониторинга подземного хранилища после закачки углекислого газа в подземное хранилище.

На Фиг.2 показана исходная гидродинамическая и геомеханическая модель зоны мониторинга подземного хранилища углекислого газа, представленная в совмещенном виде, где 210 – скважина.

На Фиг.3 показана гидродинамическая модель зоны мониторинга подземного хранилища углекислого газа, позволяющая контролировать риск горизонтальной миграции углекислого газа от скважины по целевому объекту, в разрезе, где 310 – область, заполненная водой, 315 – область, заполненная углекислым газом, 320 – скважина.

На Фиг.4 показана гидродинамическая модель зоны мониторинга подземного хранилища углекислого газа, позволяющая контролировать риск горизонтальной миграции углекислого газа от скважин по целевому объекту, в плане, 410 – область, заполненная водой, 415 – область, заполненная углекислым газом, 420 – скважина.

На Фиг.5 показана геомеханическая модель зоны мониторинга подземного хранилища углекислого газа, позволяющая контролировать риск утечки через активированный закачкой проводящий разлом горизонтально и вертикально в верхний пласт, где 510 – разлом, 515 – шлейф, 520 – утечка углекислого газа.

На Фиг. 6 показана гидродинамическая модель зоны мониторинга подземного хранилища углекислого газа, позволяющая контролировать риск утечки в нецелевой горизонт по скважине на основе увеличения давления в целевом и в вышележащем нецелевом горизонтах по отношению к начальному горизонту, где 610 – скважина, 620 – зона увеличения насыщенности углекислым газом.

На Фиг.7 показана гидродинамическая модель зоны мониторинга подземного хранилища углекислого газа, позволяющая контролировать риск утечки в нецелевой горизонт по скважине на основе увеличения насыщенности углекислого газа в целевом и в вышележащем нецелевом горизонтах, по отношению к начальному горизонту, где 710 – скважина, 720 – зона увеличения насыщенности углекислым газом.

На Фиг. 8 показана функциональная схема пользовательской компьютерной системы 800 для реализации способа мониторинга подземного хранилища углекислого газа, где 810 – шина, 820 – процессор, 830 – системная память, 840 – графический адаптер, 850 – устройство вывода данных, 851 – графический интерфейс, 860 – устройство ввода данных.

Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути изобретения ниже представлен пример его осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящее изобретение ни в коем случае не ограничивается представленным примером.

Способ мониторинга подземного хранилища углекислого газа реализуется рядом следующих основных этапов (Фиг.1): этап 100 получения гидродинамической и геомеханической моделей зоны мониторинга, этап 200 мониторинга подземного хранилища до закачки углекислого газа, этап 300 обновления исходных гидродинамической и геомеханической моделей зоны мониторинга, этап 400 закачки углекислого газа в подземное хранилище, этап 500 мониторинга подземного хранилища во время закачки углекислого газа в подземное хранилище, этап 600 обновления гидродинамической и геомеханической моделей и этап 700 мониторинга подземного хранилища после закачки углекислого газа в подземное хранилище.

На этапе 100 посредством пользовательской компьютерной системы 800, получают гидродинамическую и геомеханическую модели зоны мониторинга (Фиг.2), используя для этого в конкретном примере осуществления изобретения известный специалисту в данной области техники симулятор «Eclipse», для численного моделирования динамического поведения флюидов, в качестве которых представлена смесь углекислого газа и воды, и структур разработки.

На этапе 200 осуществляют мониторинг подземного хранилища углекислого газа до закачки углекислого газа, включающий: отбор по меньшей мере одной глубинной пробы пластовой воды в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе; замер пластового давления в зоне закачки углекислого газа в скважине; замер давления в вышележащих пластах над подземным хранилищем и в подземном хранилище; проведение трехмерной сейсморазведки зоны мониторинга; проведение нейтронного каротажа по меньшей мере одной скважины в зоне мониторинга; проведение толщинометрии по меньшей мере одной эксплуатационной колонны скважины в зоне мониторинга; отбор по меньшей мере одной пробы приповерхностных или почвенных газов в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе; проведение скважинных измерений температуры по меньшей мере на двух глубинах в зоне мониторинга; проведение опрессовки ствола по меньшей мере одной скважины в зоне мониторинга; проведение сейсмического мониторинга зоны мониторинга; проведение микросейсмического мониторинга зоны мониторинга.

При проведении мониторинга подземного хранилища до закачки углекислого газа в подземное хранилище через осуществление действий описанных выше осуществляют сбор следующих данных:

1. Данных о концентрации химических веществ в отобранной пробе пластовой воды в зоне мониторинга. В качестве химических веществ представлены: Na, K, Ca, Mg, HCO₃, CO₃, OH, SO₄, NO₂, NO₃, P, DIC, Cl, Br, CO₂, C¹ to C¹⁰⁺, N₂, O₂, He, Al, Sb, As, Ba, Be, B, Cd, Cr, Co, Cu, Fe, Hg, Pb, Li, Mn, Hg, Mo, Ni, Se, Si (SiO₂), Ag, Sr, Tl, Sn, Ti, U, V, Zn, Sr⁸⁷/Sr⁸⁶, δ¹⁸O & δH₂-H₂O, δ¹³C-DIC, δ⁸¹Br, δ³⁷Cl, δ¹¹B δ¹³C-CO₂ и δ¹³C-CH₄, δ²H-CH₄.

2. Данных пластового давления в зоне закачки углекислого газа в скважине, получение которых осуществляют посредством датчиков давления, установленных в скважине, в частности, нагнетательной скважине.

3. Данных давления в вышележащих пластах над подземных хранилищем и в подземном хранилище, получение которых осуществляют посредством датчиков давления, установленных в скважине, в частности, нагнетательной скважине.

4. Данных трехмерной сейсморазведки зоны мониторинга при следующих параметрах системы (в конкретном примере осуществления изобретения):

• Расстояние между пунктом приема (ПП) и пунктом взрыва (ПВ) – 50 м;

• Максимальное удаление от ПВ – 4000-6000 м;

• Площадь – 5-20-100 км²;

• Расстояния между линиями ПП и ПВ – 200-300м.

ВСП:

• Расстояние между пунктами приема – 15 м;

• Максимальное удаление от ПВ – соизмеримо с глубиной скважинной расстановки.

ВСП(DAS):

• Измерения ведут по всей длине скважины;

• Расстояние между пунктами приема – от 5 м;

5. Данных нейтронного каротажа скважины, в частности, нагнетательной скважины, который может осуществляться каротажным прибором, например, при вертикальном разрешении 0,6 м и глубинности исследования не более 1 м.

6. Данных толщинометрии по меньшей мере одной эксплуатационной колонны скважины, в частности, нагнетательной скважины, получение которых осуществляется толщинометром по всей длине колонны.

7. Данных о концентрации химических веществ в отобранной пробе приповерхностных или почвенных газов в зоне мониторинга, которые получают за счет газоотборных щупов в области: скважин, разломов, технической инфраструктуры на глубине, в конкретном примере, не менее 1 м предпочтительно за 1 год до закачки углекислого газа. В качестве химических веществ представлены: Cl, CO₂, C¹ to C¹⁰⁺, N₂, O₂, He, δ¹⁸O & δH₂-H₂O, δ³⁷Cl, δ¹³C-CO₂ и δ¹³C-CH₄, δ²H-CH₄.

8. Данных скважинной температуры, которые получают посредством датчиков температуры, установленных выше по стволу скважины выше точки закачки, в частности, нагнетательной скважины, в области предполагаемого отсутствия плюма.

9. Данных опрессовки ствола скважины, получение которых осуществляется посредством датчиков давления, установленных внутри ствола скважины, в частности, нагнетательной скважины.

10. Данных сейсмического мониторинга, который осуществляется локальной сетью станций, установленных в зоне мониторинга на постаментах.

11. Данных микросейсмического мониторинга, который осуществляется в конкретном примере за год до начала закачки углекислого газа комплексом, включающим в себя: короткую систему наблюдений, состоящую из одной скважины, включающей в себя 4-8 скважинных сейсмоприемников и наземные сейсмоприемники.

После этого на этапе 300 исходные гидродинамическую и геомеханическую модели зоны мониторинга обновляют, путем внесения полученных данных.

После этого на этапе 400, через скважину, в частности, нагнетательную скважину, посредством технологического оборудования, осуществляют закачку углекислого газа в подземное хранилище. Процесс закачки могут осуществлять циклически или непрерывно в течение, например, 10 лет. В процессе закачки углекислого газа в подземное хранилище осуществляют этап 500 мониторинга подземного хранилища углекислого газа в реальном времени, включающий: отбор по меньшей мере одной глубинной пробы пластовой воды в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе; замер пластового давления в зоне закачки углекислого газа в скважине; замер давления в вышележащих пластах над подземным хранилищем и в подземном хранилище; проведение трехмерной сейсморазведки зоны мониторинга; проведение нейтронного каротажа по меньшей мере одной скважины в зоне мониторинга; проведение толщинометрии по меньшей мере одной эксплуатационной колонны скважины в зоне мониторинга; отбор по меньшей мере одной пробы приповерхностных или почвенных газов в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе; проведение скважинных измерений температуры по меньшей мере на двух глубинах в зоне мониторинга; проведение опрессовки ствола по меньшей мере одной скважины в зоне мониторинга; проведение сейсмического мониторинга зоны мониторинга; проведение микросейсмического мониторинга зоны мониторинга.

При проведении мониторинга подземного хранилища во время закачки углекислого газа в подземное хранилище через осуществление действий описанных выше осуществляют сбор следующих данных:

1. Данных о концентрации химических веществ в отобранной пробе пластовой воды в зоне мониторинга. В качестве химических веществ представлены: Na, K, Ca, Mg, HCO₃, CO₃, OH, SO₄, NO₂, NO₃, P, DIC, Cl, Br, CO₂, C¹ to C¹⁰⁺, N₂, O₂, He, Al, Sb, As, Ba, Be, B, Cd, Cr, Co, Cu, Fe, Hg, Pb, Li, Mn, Hg, Mo, Ni, Se, Si (SiO₂), Ag, Sr, Tl, Sn, Ti, U, V, Zn, Sr⁸⁷/Sr⁸⁶, δ¹⁸O & δH₂-H₂O, δ¹³C-DIC, δ⁸¹Br, δ³⁷Cl, δ¹¹B δ¹³C-CO₂ и δ¹³C-CH₄, δ²H-CH₄.

2. Данных пластового давления в зоне закачки углекислого газа в скважине, получение которых осуществляют посредством датчиков давления, установленных в скважине, в частности, нагнетательной скважине.

3. Данных давления в вышележащих пластах над подземным хранилищем и в подземном хранилище, получение которых осуществляют посредством датчиков давления, установленных в скважине, в частности, нагнетательной скважине.

4. Данных трехмерной сейсморазведки зоны мониторинга.

5. Данных нейтронного каротажа скважины.

6. Данных толщинометрии по меньшей мере одной эксплуатационной колонны скважины, в частности, нагнетательной скважины, получение которых осуществляется толщинометром по всей длине колонны.

7. Данных о концентрации химических веществ в отобранной пробе приповерхностных или почвенных газов в зоне мониторинга, которые получают за счет газоотборных щупов в области: скважин, разломов, технической инфраструктуры. В качестве химических веществ представлены: Cl, CO₂, C¹ to C¹⁰⁺, N₂, O₂, He, δ¹⁸O & δH₂-H₂O, δ³⁷Cl, δ¹³C-CO₂ и δ¹³C-CH₄, δ²H-CH₄.

8. Данных скважинной температуры, которые получают посредством датчиков температуры, установленных выше по стволу скважины выше точки закачки, в частности, нагнетательной скважины, в области предполагаемого отсутствия плюма.

9. Данных опрессовки ствола скважины, получение которых осуществляется посредством датчиков давления, установленных внутри ствола скважины, в частности, нагнетательной скважины.

10. Данных сейсмического мониторинга, который осуществляется локальной сетью станций, установленных в зоне мониторинга на постаментах.

11. Данных микросейсмического мониторинга.

На этапе 600 полученными данными обновляют гидродинамическую и геомеханическую модели и корректируют их (Фиг.3-7). Обновление данных осуществляют с некоторой периодичностью, при этом осуществляют трехмерную сейсморазведку зоны мониторинга с различными временными интервалами (четырехмерную сейсморазведку), в конкретном примере осуществления изобретения, отбор проб приповерхностных или почвенных газов в зоне мониторинга осуществляют за 1 год до закачки углекислого газа в подземное хранилище, а во время закачки углекислого газа в подземное хранилище отбор осуществляют 1 раз в месяц.

Садаптированные на этапе 700 гидродинамическая и геомеханическая модели позволяют специалисту с высокой точностью контролировать:

1) Риск горизонтальной миграции углекислого газа и его латеральное распространение на основе гидродинамическая модели, представленной на Фиг. 3, 4, поскольку первоначально все пласты были заполнены водой (синий цвет, зона 310, 410), после чего происходило насыщение газом (зона 315, 415) от скважины 320 или скважин 420 вглубь пласта и сопутствующий рост пластового давления.

2) Риски утечки углекислого газа через разлом и вертикальной миграции газа на основе геомеханическая модели, представленной на Фиг.5. При наличии проводимого разлома 510 или его активации, а ровно как и при наличии трещиноватой или негерметичной покрышки, по шлейфу (зона 515), появившемуся из-за миграции через разлом, или по утечке 520 углекислого газа, мигрирующего через разлом горизонтально обеспечивается возможность оценки и прогноза с помощью модели расхода и объема утечки.

3) Риски риска утечки углекислого газа по скважинам на основе гидродинамических моделей, представленных на Фиг. 6, 7. В данном случае утечка происходит вдоль ствола скважины 610 и 710 и появляется возможность детектировать увеличение пластового давления в нецелевом горизонте, увеличение насыщенности (зоны 620 и 720) углекислым газом вокруг ствола скважины и в объеме этого нецелевого горизонта.

На этапе 700 (в конкретном примере осуществления изобретения) дополнительно производят мониторинг подземного хранилища углекислого газа после закачки углекислого газа. Для этого один раз в 5-10 лет осуществляют отбор по меньшей мере одной глубинной пробы пластовой воды в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе; отбор по меньшей мере одной пробы приповерхностных или почвенных газов на устье скважины в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе; замер давления в вышележащих пластах над хранилищем и в хранилище в зоне мониторинга; проведение трехмерной сейсморазведки зоны мониторинга. В качестве химических веществ в отобранной пробе пластовой воды представлены: Na, K, Ca, Mg, HCO₃, CO₃, OH, SO₄, NO₂, NO₃, P, DIC, Cl, Br, CO₂, C¹ to C¹⁰⁺, N₂, O₂, He, Al, Sb, As, Ba, Be, B, Cd, Cr, Co, Cu, Fe, Hg, Pb, Li, Mn, Hg, Mo, Ni, Se, Si (SiO₂), Ag, Sr, Tl, Sn, Ti, U, V, Zn, Sr⁸⁷/Sr⁸⁶, δ¹⁸O & δH₂-H₂O, δ¹³C-DIC, δ⁸¹Br, δ³⁷Cl, δ¹¹B δ¹³C-CO₂ и δ¹³C-CH₄, δ²H-CH₄. В качестве химических веществ в отобранной пробе приповерхностных или почвенных газов представлены: разломов, технической инфраструктуры. В качестве химических веществ представлены: Cl, CO₂, C¹ to C¹⁰⁺, N₂, O₂, He, δ¹⁸O & δH₂-H₂O, δ³⁷Cl, δ¹³C-CO₂ и δ¹³C-CH₄, δ²H-CH₄.

Посредством выполнения описанных действий обеспечивается получение следующих данных:

1. Данных о концентрации химических веществ в отобранной пробе пластовой воды в зоне мониторинга;

2. Данных о концентрации химических веществ в отобранной пробе приповерхностных или почвенных газов в зоне мониторинга;

3. Данных давления в вышележащих пластах над зоной хранения углекислого газа;

4. Данных давления в хранилище;

5. Данных трехмерной сейсморазведки зоны мониторинга.

Способ мониторинга подземного хранилища углекислого газа реализуют посредством пользовательской компьютерной системы 800 (Фиг. 8), содержащей шину 810, процессор 820, системную память 830, графический адаптер 840, устройство 850 вывода данных, графический интерфейс 851 и устройство 860 ввода данных.

Таким образом, обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении эффективности мониторинга подземного хранилища углекислого газа при обеспечении комплексного контроля рисков утечки и миграции углекислого газа за счет возможности контроля, на основе гидродинамической и геомеханической моделей, риска утечки углекислого газа по разломам и скважинам, а также риска вертикальной и горизонтальной миграции углекислого газа, в процессе его длительного хранения в подземном хранилище, а также повышение точности контроля всех представленных рисков.

Изобретение относится к мониторингу подземных хранилищ углекислого газа и может быть использовано в технологии утилизации углекислого газа при его размещении в геологические (подземные) образования. Техническим результатом является повышение эффективности мониторинга подземного хранилища углекислого газа при обеспечении комплексного контроля рисков утечки и миграции углекислого газа в процессе его длительного хранения в подземном хранилище, а также повышение точности контроля всех представленных рисков. Заявлен способ мониторинга подземного хранилища углекислого газа, при котором осуществляют: получение исходных гидродинамической и геомеханической моделей зоны мониторинга подземного хранилища углекислого газа, мониторинг подземного хранилища до закачки углекислого газа в подземное хранилище, обновление исходных гидродинамической и геомеханической моделей, мониторинг подземного хранилища во время закачки углекислого газа в подземное хранилище и обновление гидродинамической и геомеханической моделей. При этом мониторинг включает: отбор по меньшей мере одной глубинной пробы пластовой воды в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе; замер пластового давления в зоне закачки углекислого газа в скважине; замер давления в вышележащих пластах над подземным хранилищем и в подземном хранилище; проведение трехмерной сейсморазведки зоны мониторинга; проведение нейтронного каротажа по меньшей мере одной скважины в зоне мониторинга; проведение толщинометрии по меньшей мере одной эксплуатационной колонны скважины в зоне мониторинга; отбор по меньшей мере одной пробы приповерхностных или почвенных газов в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе; проведение скважинных измерений температуры по меньшей мере на двух глубинах в зоне мониторинга; проведение опрессовки ствола по меньшей мере одной скважины в зоне мониторинга; проведение сейсмического мониторинга зоны мониторинга; проведение микросейсмического мониторинга зоны мониторинга. 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Способ мониторинга подземного хранилища углекислого газа, при котором осуществляют:

– получение исходных гидродинамической и геомеханической моделей зоны мониторинга подземного хранилища углекислого газа,

– мониторинг подземного хранилища до закачки углекислого газа в подземное хранилище, включающий:

отбор по меньшей мере одной глубинной пробы пластовой воды в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе;

замер пластового давления в зоне закачки углекислого газа в скважине;

замер давления в вышележащих пластах над подземным хранилищем и в подземном хранилище;

проведение трехмерной сейсморазведки зоны мониторинга;

проведение нейтронного каротажа по меньшей мере одной скважины в зоне мониторинга;

проведение толщинометрии по меньшей мере одной эксплуатационной колонны скважины в зоне мониторинга;

отбор по меньшей мере одной пробы приповерхностных или почвенных газов в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе;

проведение скважинных измерений температуры по меньшей мере на двух глубинах в зоне мониторинга;

проведение опрессовки ствола по меньшей мере одной скважины в зоне мониторинга;

проведение сейсмического мониторинга зоны мониторинга;

проведение микросейсмического мониторинга зоны мониторинга;

– обновление исходных гидродинамической и геомеханической моделей,

– мониторинг подземного хранилища во время закачки углекислого газа в подземное хранилище, включающий:

отбор по меньшей мере одной глубинной пробы пластовой воды в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе;

замер пластового давления в зоне закачки углекислого газа в скважине;

замер давления в вышележащих пластах над подземным хранилищем и в подземном хранилище;

проведение трехмерной сейсморазведки зоны мониторинга;

проведение нейтронного каротажа по меньшей мере одной скважины в зоне мониторинга;

проведение толщинометрии по меньшей мере одной эксплуатационной колонны скважины в зоне мониторинга;

отбор по меньшей мере одной пробы приповерхностных или почвенных газов в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе;

проведение скважинных измерений температуры по меньшей мере на двух глубинах в зоне мониторинга;

проведение опрессовки ствола по меньшей мере одной скважины в зоне мониторинга;

проведение сейсмического мониторинга зоны мониторинга;

проведение микросейсмического мониторинга зоны мониторинга;

– обновление гидродинамической и геомеханической моделей.

2. Способ по п.1, при выполнении которого при осуществлении мониторинга до закачки углекислого газа в подземное хранилище отбор по меньшей мере одной пробы приповерхностных или почвенных газов в зоне мониторинга осуществляют за 1 год до закачки углекислого газа в подземное хранилище, а во время закачки углекислого газа в подземное хранилище отбор осуществляют 1 раз в месяц.

3. Способ по п.1, при выполнении которого при осуществлении мониторинга до закачки углекислого газа в подземное хранилище проведение микросейсмического мониторинга зоны мониторинга осуществляют за 1 месяц - 1 год до начала закачки углекислого газа в подземное хранилище.

4. Способ по п.1, при выполнении которого при осуществлении мониторинга во время закачки углекислого газа в подземное хранилище проведение нейтронного каротажа по меньшей мере одной скважины в зоне мониторинга осуществляют с интервалом от 1 до 12 месяцев.

5. Способ по п.1, при выполнении которого при осуществлении мониторинга до и во время закачки углекислого газа в подземное хранилище дополнительно осуществляют гравиразведку подземного хранилища.

6. Способ по п.5, при выполнении которого гравиразведку осуществляют за 1 год до начала закачки углекислого газа в подземное хранилище, и при осуществлении мониторинга во время закачки углекислого газа в подземное хранилище с частотой наблюдений от 1 до 2 лет.

7. Способ по п.1, при выполнении которого при осуществлении мониторинга до и во время закачки углекислого газа в подземное хранилище дополнительно осуществляют проведение спутниковой интерферометрии посредством интерферометрического радара с синтезированной апертурой.

8. Способ по п.1, при выполнении которого при осуществлении мониторинга до и во время закачки углекислого газа в подземное хранилище дополнительно проводят поверхностный электромагнитный мониторинг зоны мониторинга.

9. Способ по п.1, при выполнении которого при осуществлении мониторинга во время закачки углекислого газа в подземное хранилище дополнительно осуществляют закачку трассерных соединений по меньшей мере в одну скважину в зоне мониторинга.

10. Способ по п.9, при выполнении которого закачку трассерных соединений осуществляют с периодичностью от 1 раза в три месяца.

11. Способ по п.1, при выполнении которого после обновления гидродинамической

и геомеханической моделей дополнительно строят прогнозную предиктивную модель.

12. Способ по п.1, при выполнении которого при осуществлении мониторинга до и во время закачки углекислого газа в подземное хранилище дополнительно проводят скважинную электротомографию зоны мониторинга.

13. Способ по п.1, при выполнении которого дополнительно осуществляют мониторинг подземного хранилища после закачки углекислого газа в подземное хранилище, включающий:

отбор по меньшей мере одной глубинной пробы пластовой воды в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе;

отбор по меньшей мере одной пробы приповерхностных или почвенных газов на устье скважины в зоне мониторинга и последующее определение концентрации химических веществ в отобранной пробе;

замер давления в вышележащих пластах над подземным хранилищем и в подземном хранилище в зоне мониторинга;

проведение трехмерной сейсморазведки зоны мониторинга.

14. Способ по п.13, при выполнении которого отбор по меньшей мере одной пробы приповерхностных или почвенных газов на устье скважины осуществляют раз в 1-5 лет.

15. Способ по п.13, при выполнении которого отбор по меньшей мере одной глубинной пробы пластовой воды в зоне мониторинга осуществляется раз в 1-5 лет.

16. Способ по п.13, при выполнении которого замер давления в вышележащих пластах над подземном хранилищем и в подземном хранилище осуществляют раз в 1-10 лет.