技術領域

本發明涉及用于將儲存物質注入地下的鹽水含水層并將儲存物質儲存于鹽水含水層的儲存物質的儲存裝置及儲存物質的儲存方法，所述儲存物質含有二氧化碳、在水中的溶解度大于二氧化碳的物質以及甲烷中的至少一種。

背景技術

現在，減少作為溫室效應氣體的二氧化碳向大氣中的排放量成為當務之急。為了減少二氧化碳的排放量，除了抑制二氧化碳自身的產生量的方法之外，還研究將二氧化碳儲存于地下的方法。

作為一年將100萬噸規模的大量二氧化碳儲存于地下的方法，有向地層內注入二氧化碳的方法。圖13是表示二氧化碳儲存裝置80的圖。作為管體的注入井87延伸至儲存二氧化碳的儲存層91。儲藏于二氧化碳罐81中的二氧化碳被加壓輸送裝置83經注入井87注入到儲存層91。

在該情況下，希望將二氧化碳注入到儲存層91中后，二氧化碳不會向地上滲出。因此，如圖13所示，需要在儲存層91的上方存在具有背斜構造(向上方凸出的形狀)的密封層89。密封層89是例如粘土土質等二氧化碳難以通過的地層。

利用密封層89使注入到地下的二氧化碳不會滲出到地上。但是，具有這樣向上凸出的形狀的密封層89的地層，只能存在于有限的場所，其可適用的場所受限。

因此，作為在單斜構造而不是背斜構造的場所也能適用密封層89的方法，研究了如下方法，即，使二氧化碳溶解于存在于地下鹽水含水層的地層水中，從而高效率地將二氧化碳儲存于地下水中。

例如，有如下方法：將二氧化碳微泡化，使其分散于水或海水中，并使分散有微泡的水溶解于海中，從而將二氧化碳形成水合物微粒而投放于海底(專利文獻1)。

此外，還有汲取含水層的地層水，并將二氧化碳微泡化而形成氣液混合流體，進而注入含水層的方法(專利文獻2、專利文獻3)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-50167號公報

專利文獻2：日本特開2008-6367號公報

專利文獻3：日本特開2008-19644號公報

發明內容

但是，如專利文獻1記載的那樣，在微泡化后形成水合物粒子而儲存于海洋的方法中存在如下問題，通常為了將稍微高于10℃的二氧化碳形成水合物而需要超過10MPa這樣的高壓力，因此認為該方法的利用限于10℃以下的環境，在更高溫的環境下難以高效率地儲存二氧化碳。

在以往的采用回旋流的發生裝置等的方法中，裝置復雜，而為了在地下環境下產生微泡，要求更簡單的構造。

此外，專利文獻2、專利文獻3記載的方法存在如下問題，一旦汲取到位于含水層的地層水后使其成為氣液混合狀態而再次注入含水層，除了注入井之外，還需要用于汲取地層水的抽水井、用于抽水的泵，整個系統規模較大，用于儲存的動力也增大。而且還存在以下問題，由于需要使針對含水層的注入壓力與抽水井的吸出壓力平衡，并且需要使抽水量與注入量一致，因此無法有效地儲存二氧化碳。

本發明是鑒于上述問題而做出的，其目的在于提供一種能夠將二氧化碳和油田等產生的火炬氣成分即硫化氫、甲烷等儲存物質直接注入地下的鹽水含水層，使二氧化碳等高效率地儲存于鹽水含水層的儲存物質的儲存裝置以及儲存物質的儲存方法。

為了達到上述目的，第一技術方案是一種儲存物質的儲存裝置，其將儲存物質儲存于地下，其特征在于，該儲存裝置包括：注入井，其到達鹽水含水層；加壓輸送裝置，其向上述注入井加壓輸送儲存物質，該儲存物質包括二氧化碳、在水中的溶解度大于二氧化碳的物質及甲烷中的至少一種；多孔部件，其設于上述注入井的前端附近，所述儲存裝置能夠將加壓輸送至上述注入井內的儲存物質經上述多孔部件注入到上述鹽水含水層，從上述多孔部件向上述鹽水含水層注入的儲存物質是超臨界狀態。

尤其優選在從上述多孔部件向上述鹽水含水層注入儲存物質時，儲存物質產生微泡。

上述多孔部件可以是將陶瓷制粒子和用于結合上述粒子的結合劑混合燒結而成的部件，孔徑分布的最頻值是40μm以下，孔徑分布的半峰全寬可以是10μm以下，上述多孔部件可以是不銹鋼制燒結過濾器。還可以具有到達氣田、油田或油砂中任一者的生產井，并且能夠從上述生產井采集氣體、石油或重油。此時，可以將自上述生產井分離的水與向上述注入井加壓輸送的儲存物質混合，并將上述儲存物質和上述水的混合物注入到上述鹽水含水層。

根據第一技術方案，在注入二氧化碳等儲存物質的注入井的前端設置多孔部件，因此能夠使通過多孔部件的儲存物質高效率地溶解于鹽水含水層。