PT103406B

PT103406B - Processo de injecção de co2 para sequestração em camadas geológicas

Info

Publication number: PT103406B
Application number: PT103406A
Authority: PT
Inventors: Antonio Mouraz Miranda; Manuel Joao Lemos Sousa; Cristina Fernanda Alves Rodrigues
Original assignee: Inst Superior Tecnico; Faculdade Ciencias Universidad
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2007-02-28
Also published as: EP1801346A1; PT103406A

Abstract

A INVENÇÃO INSERE-SE NA ÁREA DA ENGENHARIA GEOLÓGICA E DE MINAS E CONSISTE NUM PROCESSO PARA SEQUESTRAÇÃO DE DIÓXIDO DE CARBONO E EXTRACÇÃO DE GÁS NATURAL. COM O PRESENTE PROCESSO - SEQUESTRAÇÃO DE CO2 (SEQCO) - É POSSÍVEL, POR UM LADO, SEQUESTRAR CO2 (DIÓXIDO DE CARBONO) E OUTROS GASES, REDUZINDO O EFEITO DE ESTUFA NA ATMOSFERA E, SIMULTANEAMENTE, CONTRIBUIR PARA A PRODUÇÃO DE GASES ENERGÉTICOS.

Description

DESCRIÇÃO

Processo de Injecção de C0₂ para Sequestração em Camadas

Geológicas (Carvão)

Campo do Invento presente invento foi desenvolvido e aplica-se aos campos da Geologia, Engenharia, Energia e Ambiente.

Antecedentes do Invento

Um dos grandes e graves problemas com que se confronta a sociedade actual é o do efeito de estufa dos gases na atmosfera, nomeadamente a necessidade de redução de Dióxido de Carbono. Um outro problema muito actual e pertinente diz respeito à pesquisa de novas formas de produção de energia.

Este estudo conduziu ao presente processo inovador SEQUESTRAÇÃO DE C02 (SEQCO) - através do qual se permite, por um lado, sequestrar CO₂ e outros gases, reduzindo o efeito de estufa na atmosfera e, por outro, produzir gases energéticos.

Estado da Técnica anterior

Não é actualmente conhecido na área de Engenharia Geológica e de Minas qualquer método ou processo que permita a sequestração de C0₂ no estado gasoso, em camadas geológicas por adsorção, e que simultaneamente transforme em energia outros gases que aí se encontram.

Descrição da Invenção (a) Objectivos, vantagens e caracteristicas inovadoras

Redução de C0₂ na atmosfera e Produção de gases energéticos.

O processo SEQUESTRAÇÃO DE C02 (SEQCO) permite colocar C0₂ em contacto directo com carvão em camada, para ser difundido e adsorvido pela camada levando à saída de outros gases naturalmente formados e contidos no carvão e de água, igualmente contida no carvão. O C0₂ ficará sequestrado na camada de carvão por adsorção.

(b) descrição do processo

- SEQCO - Sequestração de C0₂ processo, que se denomina SEQUESTRAÇÃO DE C02 (SEQCO), permite injectar e difundir C0₂ (Dióxido de Carbono) e outros gases em camadas de carvão (fig.1.1), nas quais ficarão sequestrados por adsorção. O processo permite também extrair, igualmente de camadas de carvão (fig.1.1) gás natural. Em ambos os casos, o processo é efectuado através de sondagens dirigidas.

Os furos de sondagem destinados à injecção de C0₂ (fig. 1.2) serão revestidos (fig. 1.3) e preferencialmente dispostos de forma a permitir a maior área de contacto (superfície livre específica) do gás com a camada de carvão (fig. 1.4) e as suas fracturas naturais ( cleats ), conforme fig. 1.5.

Os furos de injecção (fig. 1.2) levam revestimento contínuo fora da camada de carvão (fig. 1.3), ou mesmo na camada, em zonas cujas características não permitam reconhecer condições para sequestração segura e adequada.

Os furos de sondagem executados para sequestração do C0₂ (fig. 1.2) são colocados de forma e distância aos furos de produção (fig. 1.6) determinadas pela avaliação das características geológicas do local e o enquadramento em que se encontre a camada de carvão.

Os furos de sondagem destinados à saída (produção) de gás natural (fig.1.6) podem ser dirigidos ou orientados perpendicularmente à camada de carvão objectivo, ou, em casos que a prospecção anterior recomende, podem ser dirigidos horizontalmente à camada.

Os furos de produção (fig. 1.6) são revestidos (fig. 1.3) com tubagem ( casing ), com drenos (fig. 1.7) e filtros colocados na zona da camada de carvão. Estes furos disporão de tubagem de escape e controlo de produção de fluídos.

Com o presente processo - SEQUESTRAÇÃO DE C02 (SEQCO) permite-se, por um lado, sequestrar C0₂ e outros gases, reduzindo o efeito de estufa na atmosfera e, simultaneamente, produzir gases energéticos.

Legenda das Figuras:

São apresentadas 3 figuras, com numeração sequêncial, cuja legenda se apresenta de seguida:

1- camada de carvão;

2- furo revestido para injecção de C02 (gás);

3- revestimento ( casing ) de furo de sondagem a utilizar na injecção;

4- furo de sondagem com diâmetro adequado em camada de carvão;

5- fracturas naturais das camadas de carvão ( cleat ) ,-

6- furo de saída de gás natural e fluidos contidos na camada de carvão;

7- Empaque (packer) de comando de fluidos no furo;

8- Válvula de comendo de injecção de c02 (gás);

9- Equipamento de bombagem/injecção de C02 (gás);

10- Equipamento de medida de pressão, caudal e temperatura d efluido em injecção (CO2);

11- Cimentação do tubo de revestimento à camada (parede do furo) ( casing cementing ) ;

12- Tubagem de injecção de gás (CO2) a colocar pelo iinterior do casing ;

13- Paker de ponta de tubagem de injecção;

14- Andares (circulares) com extensor para packer de inj ecção.

Claims

1. Processo de sequestração de C0₂ (Dióxido de Carbono) no estado gasoso por adsorção em camadas geológicas, de carvão ou outras rochas, caracterizado pela sequestração e difusão de gases de estufa ácidos da atmosfera em fase gasosa, que são fixados por adsorção e posteriormente transformados em água e outros gases energéticos, por extracção e exploração, do seguinte modo: injecção de C0₂directamente no carvão (1) que se encontra em camada, onde será difundido na camada de carvão originando a saída de gases energéticos e de água por comando por válvulas (8) e equipamento de bombagem (9) e controlo instrumental à superfície (10).

2. Processo de sequestração de CO₂ no estado gasoso por adsorção em camadas geológicas de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado por a injecção de CO₂se efectuar através de furos de sondagem que atingem a camada de carvão e que são orientados e dirigidos de forma a maximizar a superfície de contacto para injecção

de CO₂ para adsorção no interior da camada (4) interceptando as fracturas naturais (5) . 3 . Processo de sequestração de CO₂ no estado gasoso por adsorção em camadas geológicas de acordo com as

reivindicações anteriores, caracterizado por os furos destinados à injecção de CO₂ para o seu sequestro e armazenamento serem de revestimento contínuo cimentado às paredes (11) na zona não destinada a contacto do CO₂ com as camadas geológicas.

4. Processo de sequestração de CO₂ no estado gasoso por adsorção em camadas geológicas de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado pela introdução de tubagem roscada dentro do furo já revestido (12) e até à zona do furo não revestido e que contém, na parte terminal de contacto com o local para injecção, um sistema de vedação (13) e uma bucha anti-fuga de gás, expansiva por comando e manobra a partir da superfície (14) .

5. Processo de sequestração de C0₂ no estado gasoso por adsorção em camadas geológicas de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por ser acompanhado por controlo através de outros furos executados de modo semelhante ao furo principal de injecção, a distâncias determinadas por cálculo, ficando instalados nesses furos instrumentos e sensores de medida da temperatura, extensómetros, amostradores de água, amostradores de gases e outros, para análise.

6. Processo de sequestração de C0₂ no estado gasoso por adsorção em camadas geológicas de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por todos os sensores e instrumentos utilizados estarem ligados à unidade central de armazenamento de dados e disponíveis para tratamento on-line por processos e algoritmos informáticos.

7. Produção de gases energéticos, nomeadamente CH₄, e simultânea redução de gases na atmosfera caracterizados pela sequestração de C0₂ por adsorção em camadas geológicas de carvão de acordo com as reivindicações anteriores.