中——澳二氧化碳地质封存CAGS剖析.PDF

中——澳二氧化碳地质封存CAGS 二氧化碳地质封存的监测技术 及方法研究 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 汇报提纲 1. 目标任务 2. CO2的逃逸通道及环境影响和风险 3. CO2 关键监测技术方法研究 4. 监测技术方法体系研究 1. 目标任务 目标任务：针对二氧化碳地质封存全过 程可能的逃逸通道及潜在的环境影响和 风险，系统分析和研究与之对应的二氧 化碳地质封存的监测技术及方法，为二 氧化碳地质储存的环境监测提供地学技 术支撑。 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 CENTER FOR HYDROGEOLOGY AND ENVIROMENTAL GEOLOGY,CGS 掌握CO2在深部运移和分布状况    的 目 究 研 法 方 术 技 测 监 发现和预警CO2泄露，确定逃逸路径 了解CCS引起的风险和环境影响 提出监测技术方法体系，提供地学技术支撑。 2. CO2封存后逃逸通道分析 收集相关文献，研究确定二氧化碳地质封存中二氧化碳的运移和逃逸 机制：     二氧化碳气体压力超过毛细管压力并穿越盖层的突破压力；游离的二 氧化碳沿断层进入目标储集层上部的含水层；通过废弃井逃逸；二氧化 碳流体沿CO2/Water界面从圈闭中逃逸。 CO2可能的逃逸通道分为人为泄露通道、地质构造泄露通道以及跨越盖层 和水力圈闭泄露通道三类。 逃逸通道‐‐‐分类 通道性质分析、逃逸机制 人 为 逃 逸 CO2灌注井、监测井和场地原有 注入井和废弃井是CO2 地质储存 通道 废弃井。废弃井多数缺乏封堵处 主要的泄露途径之一。 理，将成为CO2人为泄露通道。 断 裂 构 造 断裂破坏了岩层的连续性，尤其 受压扭力作用的断层，有利于对 逃逸通道 破坏盖层的横向完整性和连续 CO2 的封堵；而张性断层则更有 性，使区域封闭性能整体降低， 利于CO2 的注入或渗漏。因此， 形成可能的逃逸通道。 重点是判断断层的性质和产状。 盖层扩散 应力使盖层发生变形，在局部会 不同岩性的盖层具有不同的力学 地 质 构 造 裂隙构造 产生裂缝甚至破裂，破坏盖层的 性质，盖层的力学性质直接决定 泄露通道 逃逸通道 宏观连续性，并会在盖层中产生 了其封闭性能的稳定性。 裂缝或断裂，从而降低盖层的封 闭性。 构 造 成 因 地质构造成因的，特别是活动断 地震带和与其对应存在的地裂缝 地 裂 缝 通 裂蠕动产生的地裂缝成为CO2可 带，均反映了与地震直接有关的 道 能逃逸的近地表通道。 构造破裂带的存在，它们本同出 一源，是构造破裂带活动的不同 构造现象。 地震成因CO2 地震、火山喷发等突发事件可导 地震成因的各类通道将会导致 泄漏通道 致大量地质储存的CO2释放到大 CO2储集体原有的完整性全面崩 气中，并可能引发全球显著的气 溃，从而引发CO 泄露。 2