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文檔簡介
ICS號
中國標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)分類號
團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)
T/GSCXXX—XXXX
二氧化碳陸地封存工程地質(zhì)條件適宜性評
價及選址指南
Templateofsocialorganizationstandards
(征求意見稿)
XXXX-xx-xx發(fā)布XXXX-xx-xx實施
T/GSCXXX—XXXX
二氧化碳陸地封存工程地質(zhì)條件適宜性評價及選址指南
1范圍
本文件主要規(guī)定盆地級、目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級、場地級、灌注級二氧化碳陸地封存工程地質(zhì)條件適宜
性評價及選址工作程序、碳封存地質(zhì)體結(jié)構(gòu)及表征、碳封存潛力評價、碳封存場址地質(zhì)適宜性評價、碳
封存場址風(fēng)險評價、碳封存選址方法及成果、碳封存場址監(jiān)測等方面的技術(shù)要求。
本文件適用于不同類型儲層,包括咸水層、油氣藏、煤層和基性-超基性巖的二氧化碳陸地封存工
程地質(zhì)條件適宜性評價及選址工作,也可供其他類似地質(zhì)封存工程適宜性評價與選址參考。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,
僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本
文件。
GB/T33685-2017陸上地震勘探數(shù)據(jù)處理技術(shù)規(guī)程
GB/T14499-1993地球物理勘查技術(shù)符號
GB/T18208地震現(xiàn)場工作國家標(biāo)準(zhǔn)
DZ/T0441.1-2023巖心數(shù)字化技術(shù)規(guī)程
DZ/T0187-2016地面磁性源瞬變電磁法技術(shù)規(guī)程
DZ/T0280-2015可控源音頻大地電磁法技術(shù)規(guī)程
DZ/T0257-2014區(qū)域地質(zhì)調(diào)查規(guī)范(1:250000)
DZ/T0153-2014物化探工程測量規(guī)范
DZ/T0072-93電阻率測深法技術(shù)規(guī)程
DZ/T0073-1993電阻率剖面技術(shù)規(guī)程
DZ/T0069-1993地球物理勘查圖式圖例及用色標(biāo)準(zhǔn)
DZ47-1987石油地震勘探技術(shù)規(guī)范;
HJ75-2017固定污染源煙氣(SO?、NOx、顆粒物)排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范
NB/T11043-2022頁巖氣藏地質(zhì)模型建立技術(shù)規(guī)范
NB/T35099-2017水電工程三維地質(zhì)建模技術(shù)規(guī)程
SY/T7378-2017油氣藏三維定量地質(zhì)模型建立技術(shù)規(guī)范
SY/T7072-2016大地電磁探測法資料處理解釋技術(shù)規(guī)程
SY/T6688-2013時頻電磁法勘探技術(shù)規(guī)程
SY/T5819-2010陸上重力勘探技術(shù)規(guī)范
T/CSRMEXX-2023山區(qū)公路斜坡地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價規(guī)范
T/CSES71-2022二氧化碳地質(zhì)利用與封存項目泄漏風(fēng)險評價標(biāo)準(zhǔn)
DB36/T1669-20221:50000數(shù)字地質(zhì)填圖三維建模技術(shù)規(guī)范
DB37/T4336-20211:250000水文地質(zhì)調(diào)查規(guī)范
DB37/T4514-20221:50000水文地質(zhì)調(diào)查規(guī)范
DB37/T4309-2021礦床三維地質(zhì)建模規(guī)范
DB42/T1506-2019三維實體模型參數(shù)化建模技術(shù)規(guī)范
DD2014-11地面沉降InSAR監(jiān)測規(guī)范
3術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本文件。
—1—
T/GSCXXX-XXXX
3.1
二氧化碳地質(zhì)封存carbondioxidegeologicalstorage(CGS)
通過工程技術(shù)手段將捕集的二氧化碳以超臨界態(tài)(溫度高于31.1℃,壓力高于7.38MPa)注入地
下深處具有適當(dāng)封閉條件的地層中進(jìn)行長期(千年至萬年尺度)安全封存和隔離的過程。
3.2
封存場址storagesite
用于封存的地質(zhì)體或地下空間以及用于二氧化碳注入、監(jiān)測等設(shè)施建造的地面區(qū)域。
3.3
儲層reservoir
能夠注入和儲存二氧化碳的深部地質(zhì)體,主要包括咸水層、枯竭油氣藏、深部不可開采煤層及基性
-超基性巖。
3.4
蓋層caprock
位于儲層之上,能夠阻止注入的二氧化碳向上滲流、擴(kuò)散的低滲巖層。
3.5
封存潛力storagecapacity
能夠注入和儲存超臨界二氧化碳的能力,主要包括理論封存潛力和有效封存潛力。
3.6
盆地級basinlevel
以盆地基底起伏形成的隆起或坳陷為一級構(gòu)造單元或以多個背斜、單斜和向斜形成的二級構(gòu)造單
元為研究對象和評價單元。
3.7
目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級targetarealevel
以盆地內(nèi)單個背斜、單斜和向斜形成的三級構(gòu)造單元為研究對象和評價單元。
3.8
場地級sitelevel
以二氧化碳地質(zhì)封存儲存場地為研究對象和評價單元。
3.9
灌注級injectionlevel
以二氧化碳地質(zhì)封存灌注場地為研究對象和評價單元。
3.10
地質(zhì)適宜性評價geologicalsuitabilityevaluation
綜合分析不同尺度(包括盆地級、目標(biāo)區(qū)/靶區(qū)級、場地級)封存地質(zhì)體的地質(zhì)條件是否適宜二氧化
碳封存,評判其適宜性程度等級。
3.11
場址適宜性評價sitesuitabilityevaluation
綜合分析二氧化碳封存場址的地質(zhì)適宜性指標(biāo)、社會經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)、場址綜合風(fēng)險評價指標(biāo),評判其
適宜性程度等級。
3.12
碳封存選址carbondioxidestoragesitescreening
—2—
T/GSCXXX—XXXX
基于對盆地級、目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級、場地級地質(zhì)適宜性的逐級評價,結(jié)合場址適宜性評價結(jié)果,優(yōu)選
二氧化碳封存場址。
3.13
碳封存場址風(fēng)險riskofcarbondioxidestoragesite
碳封存場址在二氧化碳注入過程中及封存后可能出現(xiàn)的風(fēng)險,主要包括泄漏風(fēng)險、誘發(fā)地震風(fēng)險以
及地面變形風(fēng)險。
3.14
地球物理監(jiān)測技術(shù)geophysicalmonitoring
對碳封存場址二氧化碳注入后地下流體的運移、壓力分布及地表變形等開展地球物理監(jiān)測和評估。
3.15
地球化學(xué)監(jiān)測技術(shù)geochemicalmonitoring
對碳封存場址二氧化碳注入前后地層水、氣體或土壤等樣品的相關(guān)化學(xué)指標(biāo)開展監(jiān)測和評估,包括
地層水化學(xué)組成監(jiān)測技術(shù)、地層水同位素監(jiān)測技術(shù)、人工示蹤劑監(jiān)測技術(shù)等。
3.16
井孔監(jiān)測技術(shù)wellmonitoring
在注入/監(jiān)測井的不同深度處埋設(shè)監(jiān)測裝置,長期監(jiān)測、記錄孔內(nèi)溫度、壓力和變形等參數(shù)。
3.17
土壤碳通量監(jiān)測soilcarbonfluxmonitoring
監(jiān)測碳封存場址二氧化碳注入前后地表的碳通量及差異,評估二氧化碳是否泄漏到地表的研究手
段,如密閉箱監(jiān)測法。
3.18
地表大氣監(jiān)測surfaceairmonitoring
在考慮監(jiān)測區(qū)氣象環(huán)境背景和地質(zhì)環(huán)境背景的基礎(chǔ)上,以人居安全性為重點,結(jié)合二氧化碳的物理
和化學(xué)性質(zhì)并充分考慮可能的泄漏通道,進(jìn)行二氧化碳封存區(qū)域的近地表二氧化碳濃度和通量的
監(jiān)測。
3.19
三維地質(zhì)建模three-dimensionalgeologicalmodeling
運用計算機(jī)技術(shù),將空間信息管理、地質(zhì)解譯、空間分析與預(yù)測、地學(xué)統(tǒng)計、實體內(nèi)容分析及圖形
可視化等工具有機(jī)結(jié)合,實現(xiàn)三維地質(zhì)模擬及分析的技術(shù)方法。
3.20
地下水模型groundwatermodel
能反映實際水文地質(zhì)條件并可模擬地下水運動的地質(zhì)、物理及數(shù)學(xué)的基本模式。
3.21
含水層水力聯(lián)系hydraulicconnection
水平向同一含水層內(nèi)和垂直向不同含水層之間的水力聯(lián)系程度。
3.22
封閉性sealingproperty
蓋層、斷層對流體運移滲透的阻礙性能。
3.23
地下水年齡groundwaterage
—3—
T/GSCXXX-XXXX
某一水分子自補(bǔ)給進(jìn)入地下水系統(tǒng)到某一特定位置所經(jīng)歷的時間。一般指地下水水樣的平均年齡。
3.24
巖相模型faciesmodel
三維空間中定量描述巖相分布和接觸關(guān)系的模型。
3.25
數(shù)字巖心digitalcore
基于巖心掃描圖像,運用計算機(jī)圖像處理技術(shù)重構(gòu)的巖心二維和三維模型,是巖心成分和結(jié)構(gòu)的數(shù)
字化表征。
3.26
二氧化碳羽流carbondioxideplume
超臨界態(tài)二氧化碳注入儲層后運移擴(kuò)散形成的羽狀流體。
3.27
有效封存量effectivestoragecapacity
考慮地質(zhì)因素和注入條件限制的封存場址的二氧化碳最大儲存量。
3.28
危險性hazard
指一定時間內(nèi),由于二氧化碳注入產(chǎn)生不同規(guī)模和強(qiáng)度的不良效應(yīng)包括二氧化碳泄漏、誘發(fā)地震以
及地面變形的概率。
3.29
易損性vulnerability
二氧化碳注入產(chǎn)生的不良效應(yīng)對環(huán)境、建筑物、人口等的可能破壞程度,用0(沒有損失)和1(全
損失)之間的數(shù)字來表征。
3.30
二氧化碳泄漏風(fēng)險riskofcarbondioxideleakage
二氧化碳注入后導(dǎo)致的二氧化碳、有機(jī)污染物等由蓋層、井筒、斷層等途徑泄漏至蓋層上部各地層、
淺層地下水、大氣中的可能性和發(fā)生此種泄漏造成的環(huán)境影響。
3.31
二氧化碳注入誘發(fā)地震風(fēng)險riskofcarbondioxideinducedearthquakes
注入二氧化碳后可能引發(fā)地震,影響工程的正常施工和安全運營,并可能對人民群眾生命財產(chǎn)造成
損失。
3.32
二氧化碳注入誘發(fā)地面變形風(fēng)險riskofcarbondioxideinducedgrounddeformation
二氧化碳注入后可能導(dǎo)致地表變形,對地面生產(chǎn)、生活設(shè)施,二氧化碳地質(zhì)封存所需的相關(guān)設(shè)備和
生態(tài)環(huán)境造成的不良影響。
3.33
咸水層封存salineformationsstorage
通過工程技術(shù)手段將主要來自于工業(yè)領(lǐng)域大型排放源捕集的二氧化碳注入至適宜咸水層中,以實
現(xiàn)其與大氣長期隔絕的目的。適宜咸水層賦存深度一般在800m以下,礦化度一般介于3-50g/L。
3.34
油氣藏封存oilandgasreservoirstorage
—4—
T/GSCXXX—XXXX
通過向油氣儲層注入二氧化碳,降低油氣的粘度和界面張力,進(jìn)而推動地下油氣向井口運移。二氧
化碳的注入可以彌補(bǔ)油氣開采導(dǎo)致的儲層壓力下降,替換孔隙中的油氣,在增加油氣采收率的同時
封存二氧化碳。
3.35
煤層封存coalseamstorage
二氧化碳注入煤層后,在煤層孔隙裂隙中混合的流體經(jīng)擴(kuò)散、滲流、競爭吸附、置換,驅(qū)替煤層中
的瓦斯氣體,導(dǎo)致二氧化碳最終替換煤層孔隙裂隙中的CH4分子,并以吸附態(tài)、游離態(tài)賦存于煤層
的孔隙裂隙中。
3.36
基性-超基性巖封存basic-ultrabasicstorage
將二氧化碳以超臨界態(tài)或飽和水溶液的形式注入地下基性-超基性巖(如玄武巖和橄欖巖)中,加
速和促進(jìn)二氧化碳與巖石中的橄欖石、輝石、基性斜長石等礦物發(fā)生碳酸鹽化反應(yīng),生成固態(tài)無機(jī)
碳酸鹽礦物,從而達(dá)到永久封存二氧化碳的目的。
4基本規(guī)定
4.1二氧化碳陸地封存工程應(yīng)開展地質(zhì)條件適宜性評價及選址工作。
4.2二氧化碳陸地封存工程地質(zhì)條件適宜性評價及選址一般應(yīng)包括碳封存地質(zhì)體結(jié)構(gòu)及表征、碳封存
潛力評價、碳封存地質(zhì)適宜性評價、碳封存場址風(fēng)險評價、碳封存場址選址方法及成果、碳封存場址監(jiān)
測等工作內(nèi)容。
4.3碳封存地質(zhì)體結(jié)構(gòu)及表征應(yīng)根據(jù)封存工程地質(zhì)條件適宜性評價及選址工作的不同階段,收集不同
尺度的地質(zhì)數(shù)據(jù),建立相應(yīng)精度的三維工程地質(zhì)模型與水文地質(zhì)模型。
4.4碳封存潛力評價應(yīng)在三維工程地質(zhì)和水文地質(zhì)建?;A(chǔ)上開展,基于研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性
與展布、水文地質(zhì)和地?zé)岬刭|(zhì)條件,開展相應(yīng)級別的碳封存潛力評價工作。
4.5碳封存場址地質(zhì)適宜性評價應(yīng)結(jié)合規(guī)劃選址和工程選址需要,在碳封存地質(zhì)體結(jié)構(gòu)及表征、碳封
存潛力評價的基礎(chǔ)上開展,根據(jù)不同場址的封存類型,開展場址地質(zhì)適宜性評價工作。
4.6在碳封存場址地質(zhì)適宜性評價基礎(chǔ)上,應(yīng)開展碳封存場址風(fēng)險評價工作,包括二氧化碳泄漏風(fēng)險
評價、誘發(fā)地震風(fēng)險評價以及地面變形風(fēng)險評價。
4.7碳封存選址應(yīng)在碳封存場址地質(zhì)適宜性綜合評價結(jié)果、碳封存場址風(fēng)險性綜合評價結(jié)果、碳封存
場址社會經(jīng)濟(jì)性綜合評價結(jié)果的基礎(chǔ)上開展,根據(jù)不同場址的封存類型開展碳封存選址,并整理相關(guān)成
果。
4.8碳封存選址應(yīng)同步開展碳封存場址監(jiān)測工作,包括擬選場址的二氧化碳運移監(jiān)測、封存地質(zhì)體變
形監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測等內(nèi)容。
5碳封存地質(zhì)體結(jié)構(gòu)及表征
5.1一般規(guī)定
5.1.1應(yīng)根據(jù)二氧化碳封存場址適宜性評價與選址不同階段的工作需求,開展地質(zhì)體結(jié)構(gòu)的表征,建
立相應(yīng)尺度的三維地質(zhì)模型。
5.1.2應(yīng)對地質(zhì)體的地層巖相、含/隔水層、斷層、孔隙裂隙等結(jié)構(gòu)構(gòu)造展布以及空隙度、滲透率、水
化學(xué)、地下水年齡等信息進(jìn)行表征,建立對應(yīng)的巖相模型、屬性模型、水文地質(zhì)模型等。
5.1.3盆地級選址應(yīng)建立盆地尺度的三維地質(zhì)模型,包含地層格架、含/隔水層及斷層等信息;目標(biāo)區(qū)
級/靶區(qū)級、場地級選址應(yīng)建立場地尺度的三維地質(zhì)模型;灌注級選址可進(jìn)行巖心尺度的三維數(shù)字巖心
重構(gòu),建立三維模型。
—5—
T/GSCXXX-XXXX
5.1.4應(yīng)根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行基于多源數(shù)據(jù)的綜合建模,數(shù)據(jù)使用優(yōu)先級為鉆孔、地震勘探、地質(zhì)
剖面圖、地質(zhì)平面圖、報告;建模軟件應(yīng)具備多源數(shù)據(jù)管理、多種空間插值算法、模型編輯與更新、三
維可視化等功能。
5.1.5應(yīng)根據(jù)地質(zhì)對象的特征,采用合適的點、線、面、體等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型和空間插值算法構(gòu)建
地質(zhì)幾何模型,模型網(wǎng)格宜選用六面體網(wǎng)格;數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型與空間插值算法可參照DB37/T4309-2021、
DB42/T1506-2019。
5.1.6應(yīng)建立巖相模型,并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行相控屬性建模,當(dāng)數(shù)據(jù)不足時可采用機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
等方法提高模型精度,并利用資料詳細(xì)的地區(qū)對所建立的地質(zhì)模型進(jìn)行校正,可利用網(wǎng)格粗化技術(shù)或分
形理論等,實現(xiàn)多尺度模型的嵌套融合;建模流程與方法可參照NB/T35099-2017、DB36/T1669-2022。
5.2數(shù)據(jù)獲取
5.2.1數(shù)據(jù)來源應(yīng)包括但不限于已有的文獻(xiàn)、專著、各類地質(zhì)調(diào)查、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘查研究報
告等成果,具體要求可參照DZ/T0257-2014與DB37/T4514-2022。
5.2.2盆地尺度數(shù)據(jù)應(yīng)收集盆地范圍內(nèi)已有的研究數(shù)據(jù)與精度優(yōu)于1:25萬的地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù),具體包
括地質(zhì)綜合研究數(shù)據(jù)、井?dāng)?shù)據(jù)、地震勘探數(shù)據(jù)、水文地質(zhì)數(shù)據(jù),四類數(shù)據(jù)的具體要求可參照中國二氧化
碳地質(zhì)封存選址指南研究、SYT7378-2017、NBT11043-2022、DB37/T4336-2021。
5.2.3場地尺度數(shù)據(jù)應(yīng)在盆地尺度數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,收集精度優(yōu)于1:5萬的地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù);對于數(shù)據(jù)量
較少或數(shù)據(jù)缺失的區(qū)域,可參照DZ/T0257-2014、DB37/T4514-2022進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)查。
5.2.4巖心尺度數(shù)據(jù)應(yīng)收集鉆孔巖心及野外地質(zhì)調(diào)查樣品的測試數(shù)據(jù),具體包括物質(zhì)成分、巖石物理、
力學(xué)等信息。
5.3多尺度三維地質(zhì)模型
5.3.1盆地尺度模型范圍應(yīng)包含一、二級構(gòu)造單元和完整的水文地質(zhì)單元。應(yīng)根據(jù)儲層以及斷層的分
布劃分封存單元,建立三維地層模型與構(gòu)造模型;應(yīng)分析盆地內(nèi)部含水層分布及其補(bǔ)徑排條件,劃分水
文地質(zhì)單元并建立三維水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型與地下水流動模型;應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、地震勘探和井?dāng)?shù)據(jù),建立斷
層三維模型;相關(guān)要求與質(zhì)量控制可參照SY/T7378-2017、NB/T35099-2017。
5.3.2場地尺度模型范圍應(yīng)包含三級構(gòu)造單元和完整的水文地質(zhì)單元。應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、地震勘探和井?dāng)?shù)
據(jù),劃分封存單元,建立包含巖相、孔隙度、滲透率、飽和度、凈毛比等信息的三維地質(zhì)屬性模型;應(yīng)
通過定年手段確定地下水年齡,建立表征含水層間水力聯(lián)系的三維地下水流動模型;具體方法可參照
SY/T7378-2017、NB/T35099-2017。
5.3.3巖心尺度模型應(yīng)通過數(shù)字巖心獲取儲蓋層的空隙結(jié)構(gòu)與孔隙度等物性參數(shù),建立三維孔隙網(wǎng)絡(luò)
模型;數(shù)字巖心相關(guān)測試重構(gòu)技術(shù)與要求可參照DZ/T0441.1-2023。
5.4成果輸出與質(zhì)量控制
5.4.1應(yīng)編制三維地質(zhì)建模成果說明,包括模型名稱與范圍、封存單元三維地質(zhì)特征、建模軟件和方
法、模型成果、模型的質(zhì)量控制及驗證結(jié)果、建模人及日期。
5.4.2應(yīng)將不同尺度的三維地質(zhì)模型成果融合并進(jìn)行可視化展示,包括地層模型、構(gòu)造模型、屬性模
型、水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型、地下水流動模型、三維孔隙網(wǎng)絡(luò)模型、多角度剖面圖、屬性分布統(tǒng)計圖表等。
相關(guān)質(zhì)量控制措施可參照SY/T7378-2017、NB/T11043-2022、DZ/T0441.1-2023,模型精度要求可參照
NB/T35099-2017。
6碳封存潛力評價
6.1應(yīng)根據(jù)碳封存儲層類型,選取適合的方法進(jìn)行碳封存潛力評價。
6.2咸水層碳封存潛力評價宜優(yōu)先采用有效容積封存量計算方法;對于已掌握不同捕獲機(jī)理下二氧化
碳封存量詳細(xì)數(shù)據(jù)的情況,宜采用捕獲機(jī)理封存量計算方法。
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6.3油氣藏碳封存潛力評價可采用美國能源部評價方法(US-DOE)、碳封存領(lǐng)導(dǎo)人論壇評價方法
(CSLF)及美國地質(zhì)調(diào)查局評價方法(USGS);對于已掌握溶解捕獲機(jī)理影響二氧化碳封存量的情況,
宜采用中國石油勘探開發(fā)研究院和中國石油大學(xué)(北京)評價方法(RIPED&CUP)。
6.4煤層碳封存潛力評價可采用美國能源部評價方法(US-DOE)、碳封存領(lǐng)導(dǎo)人論壇評價方法(CSLF)
(注:煤層封存CO2潛力的計算均指不開采煤層)。
6.5基性-超基性巖儲層碳封存潛力評價可初步采用基于自然類比的計算方法評估最大、最小封存潛力,
對于已掌握儲層巖體體積、物性及單位礦物固碳量等詳細(xì)數(shù)據(jù)的情況,宜采用基于儲層巖石物性的計算
方法和基于礦化實驗的計算方法。
7碳封存場址地質(zhì)適宜性評價
7.1一般規(guī)定
7.1.1應(yīng)在碳封存地質(zhì)體結(jié)構(gòu)及表征、碳封存潛力評價的基礎(chǔ)上開展。
7.1.2應(yīng)根據(jù)不同場址的封存類型,開展盆地級、目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級、場地級各尺度或部分尺度下的地
質(zhì)適宜性評價工作。
7.1.3應(yīng)根據(jù)不同場址的封存類型和研究區(qū)的具體情況,通過專家經(jīng)驗等方法遴選地質(zhì)適宜性評價指
標(biāo),包括工程地質(zhì)條件指標(biāo)、封存潛力條件指標(biāo)。
7.1.4地質(zhì)適宜性評價指標(biāo)數(shù)據(jù)精度宜參照本文件5.2規(guī)定的要求。
7.2咸水層地質(zhì)適宜性評價指標(biāo)
7.2.1盆地級工程地質(zhì)條件指標(biāo),宜包括地?zé)崃髦?、地溫梯度、地表溫度、活動斷裂的發(fā)育情況、火
山發(fā)育區(qū)、距火山區(qū)距離、地震動峰值加速度、歷史地震、距地震區(qū)距離、蓋層巖性、儲層巖性、水動
力作用等指標(biāo);具體指標(biāo)分級條件可參照附錄A。
7.2.2盆地級封存潛力條件指標(biāo),宜包括構(gòu)造單元面積、沉積地層厚度、蓋層、儲層、勘探程度、數(shù)
據(jù)支持情況、資源潛力、封存潛力、單位面積封存潛力等指標(biāo);具體指標(biāo)分級條件可參照附錄A。
7.2.3目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級工程地質(zhì)條件指標(biāo),宜包括地?zé)崃髦?、地溫梯度、地表溫度、活動斷裂的發(fā)育
情況、地震動峰值加速度、歷史地震、蓋層巖性、沉積環(huán)境、蓋層斷裂發(fā)育、儲層巖性、儲層沉積相、
水動力作用、地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性、不良地質(zhì)作用等指標(biāo);具體指標(biāo)分級條件可參照附錄A。
7.2.4目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級封存潛力條件指標(biāo),宜包括蓋層、儲層、儲蓋組合數(shù)量、封存潛力、單位面積
封存潛力等指標(biāo);具體指標(biāo)分級條件可參照附錄A。
7.2.5場地級工程地質(zhì)條件指標(biāo),宜包括地?zé)崃髦怠⒌販靥荻?、地表溫度、活動斷裂的發(fā)育情況、斷
裂和裂縫的發(fā)育情況、地震動峰值加速度、歷史地震、地貌類型、地勢、地形坡度、蓋層巖性、蓋層斷
裂發(fā)育、儲層巖性、儲層沉積相、儲層壓力系數(shù)、水動力作用、與采煤塌陷區(qū)距離、主導(dǎo)風(fēng)向、地質(zhì)災(zāi)
害易發(fā)性、不良地質(zhì)作用等指標(biāo);具體指標(biāo)分級條件可參照附錄A。
7.2.6場地級封存潛力條件指標(biāo),宜包括蓋層、儲層、儲蓋組合數(shù)量、地層水礦化度、封存潛力、單
位面積封存潛力、使用年限等指標(biāo);具體指標(biāo)分級條件可參照附錄A。
7.2.7在不滿足上述指標(biāo)或分級標(biāo)準(zhǔn)的情況下,應(yīng)根據(jù)研究區(qū)具體情況采用專家經(jīng)驗等方法確定指標(biāo)
及分級等級。
7.3油氣藏地質(zhì)適宜性評價指標(biāo)
7.3.1盆地級工程地質(zhì)條件指標(biāo),宜在本文件7.2.1規(guī)定的指標(biāo)基礎(chǔ)上,納入構(gòu)造背景、斷裂和裂縫的
發(fā)育、斷裂封閉性、是否地震帶、水文地質(zhì)條件等指標(biāo);具體指標(biāo)分級條件可參照附錄A。
7.3.2盆地級封存潛力條件指標(biāo),宜在本文件7.2.2規(guī)定的指標(biāo)基礎(chǔ)上,納入盆地面積、盆地深度、油
氣開采潛力、油氣提高采收率、二氧化碳封存能力等指標(biāo);具體指標(biāo)分級條件可參照附錄A。
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7.3.3目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級工程地質(zhì)條件指標(biāo),宜在本文件7.2.3規(guī)定的指標(biāo)基礎(chǔ)上,納入儲層沉積環(huán)境、
地層壓力系數(shù)等指標(biāo);具體指標(biāo)分級條件可參照附錄A。
7.3.4目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級封存潛力條件指標(biāo),宜參照本文件7.2.4規(guī)定的指標(biāo),具體指標(biāo)分級條件可參
照附錄A。
7.3.5場地級工程地質(zhì)條件指標(biāo),宜在本文件7.2.5規(guī)定的指標(biāo)基礎(chǔ)上,納入儲層沉積環(huán)境等指標(biāo);具
體指標(biāo)分級條件可參照附錄A。
7.3.6場地級封存潛力條件指標(biāo),宜在本文件7.2.6規(guī)定的指標(biāo)基礎(chǔ)上,納入原油密度、原油粘度、原
油飽和度、油氣藏深度、油氣藏溫度、油氣藏壓力、油氣藏傾度、油濕指數(shù)等指標(biāo);具體指標(biāo)分級條件
可參照附錄A。
7.4煤層地質(zhì)適宜性評價指標(biāo)
7.4.1盆地級工程地質(zhì)條件指標(biāo),宜在本文件7.2.1規(guī)定的指標(biāo)基礎(chǔ)上,納入活斷層間距、地震發(fā)生概
率等指標(biāo);具體指標(biāo)分級條件可參照附錄A。
7.4.2盆地級封存潛力條件指標(biāo),宜在本文件7.2.2規(guī)定的指標(biāo)基礎(chǔ)上,納入煤層氣潛力、二氧化碳封
存潛力等指標(biāo);具體指標(biāo)分級條件可參照附錄A。
7.4.3目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級工程地質(zhì)條件指標(biāo),宜在本文件7.2.3規(guī)定的指標(biāo)基礎(chǔ)上,納入活斷層間距等
指標(biāo);具體指標(biāo)分級條件可參照附錄A。
7.4.4目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級封存潛力條件指標(biāo),宜在本文件7.2.4規(guī)定的指標(biāo)基礎(chǔ)上,納入煤層深度、煤
層氣潛力、二氧化碳封存潛力等指標(biāo);具體指標(biāo)分級條件可參照附錄A。
7.4.5場地級工程地質(zhì)條件指標(biāo),宜在本文件7.2.5規(guī)定的指標(biāo)基礎(chǔ)上,納入活斷層間距等指標(biāo);具體
指標(biāo)分級條件可參照附錄A。
7.4.6場地級封存潛力條件指標(biāo),宜在本文件7.2.6規(guī)定的指標(biāo)基礎(chǔ)上,納入物探工作程度、煤層深
度、煤層氣潛力、二氧化碳封存潛力、煤層滲透率等指標(biāo);具體指標(biāo)分級條件可參照附錄A。
7.5基性-超基性巖地質(zhì)適宜性評價指標(biāo)
7.5.1目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級、場地級尺度的工程地質(zhì)條件指標(biāo),宜參照本文件7.2.3和7.2.5規(guī)定的指標(biāo);
具體指標(biāo)分級條件可參照附錄A。
7.5.2目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級、場地級尺度的封存潛力條件指標(biāo),宜參照本文件7.2.4和7.2.6規(guī)定的指標(biāo);
具體指標(biāo)分級條件可參照附錄A。
7.6地質(zhì)適宜性評價方法
7.6.1應(yīng)遵循尺度從大到小開展地質(zhì)適宜性評價。
7.6.2對于盆地級評價,應(yīng)對盆地的一級或二級構(gòu)造單元開展地質(zhì)適宜性評價,獲得比選目標(biāo)區(qū)/靶區(qū),
見圖7.1。
7.6.3對于目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級評價,應(yīng)對比選目標(biāo)區(qū)/靶區(qū)開展地質(zhì)適宜性評價,獲得比選場地,見圖
7.1。
7.6.4對于場地級評價,應(yīng)對比選場地開展地質(zhì)適宜性評價,獲得比選灌注區(qū),見圖7.1。
7.6.5如果目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級評價無法得到比選場地,應(yīng)返回盆地級重新選定比選目標(biāo)區(qū)/靶區(qū);如果場
地級評價無法得到比選灌注區(qū),應(yīng)返回目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級重新選定比選場地,見圖7.1。
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圖7.1碳封存場址地質(zhì)適宜性評價流程圖
7.6.6地質(zhì)適宜性綜合評價,可利用地理信息系統(tǒng)(GIS)手段開展,應(yīng)首先確定地質(zhì)適宜性評價各指
標(biāo)分值和各指標(biāo)權(quán)重。
7.6.7地質(zhì)適宜性評價各指標(biāo)宜按“適宜”、“一般”、“不適宜”分為3級,并分別進(jìn)行賦值,獲
得指標(biāo)分值V,具體指標(biāo)賦值方法可參照附錄A注釋;地質(zhì)適宜性評價中的活動斷裂指標(biāo)或封存量指
標(biāo)若判定為“不適宜”,則該級尺度地質(zhì)適宜性評價結(jié)果應(yīng)判定為“不適宜”。
7.6.8地質(zhì)適宜性評價各指標(biāo)權(quán)重P可采用專家打分法、層次分析法、綜合模糊評價法等確定。
7.6.9應(yīng)根據(jù)指標(biāo)權(quán)重P及指標(biāo)分值V,進(jìn)行多因子空間疊加,得到綜合分值Q;根據(jù)綜合分值Q,
利用專家經(jīng)驗或自然間斷點分級方法,將評價結(jié)果劃分為“適宜”、“一般”和“不適宜”3個等級,
見圖7.2和7.3。
7.6.10各級尺度地質(zhì)適宜性評價結(jié)果為“適宜”、“一般”的分區(qū)可作為次一級尺度的比選區(qū)域。
7.6.11評價單元可采用柵格單元,盆地級評價精度(柵格分辨率)應(yīng)優(yōu)于250m×250m,目標(biāo)區(qū)級/
靶區(qū)級精度應(yīng)優(yōu)于50m×50m,場地級精度應(yīng)優(yōu)于12.5m×12.5m。
圖7.2不同尺度碳封存場址地質(zhì)適宜性評價流程和評價方法圖
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圖7.3基于GIS手段的地質(zhì)適宜性評價技術(shù)流程圖
7.7地質(zhì)適宜性評價成果
7.7.1應(yīng)充分利用調(diào)查數(shù)據(jù)資料和研究分析成果,按照地質(zhì)適宜性評價的需求進(jìn)行,對不同尺度下相
應(yīng)精度的數(shù)據(jù)、圖件、報告等成果進(jìn)行整理。
7.7.2成果數(shù)據(jù)應(yīng)要素齊全,包含指標(biāo)類型、參數(shù)、適宜性、數(shù)據(jù)來源等基本要素;數(shù)據(jù)資料應(yīng)符合
國家基本比例尺、國家坐標(biāo)系統(tǒng)等基本要求,符合地理、地質(zhì)、物探、化探、遙感、測試等專業(yè)數(shù)據(jù)要
求。
7.7.3成果圖件應(yīng)在深入分析和綜合研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行編制,包括工程地質(zhì)條件指標(biāo)圖件、封存潛力
條件指標(biāo)圖件和地質(zhì)適宜性評價結(jié)果圖件,以及相應(yīng)的圖件說明書。
7.7.4成果圖件編制可按照GB958-2015和DZ/T0179-1997中規(guī)定的圖式、圖例、符號、用色原則等
進(jìn)行表示;成果圖件應(yīng)圖面簡潔易懂、要素齊全,體現(xiàn)真實性、科學(xué)性、針對性和實用性。
7.7.5成果報告應(yīng)在綜合分析碳封存場址地質(zhì)背景的基礎(chǔ)上,按照地質(zhì)適宜性評價結(jié)果進(jìn)行編制;成
果報告應(yīng)包括收集的資料和調(diào)查、勘查資料,不同尺度的地質(zhì)適宜性評價指標(biāo)和評價結(jié)果的分析及說明。
7.7.6成果報告應(yīng)資料完整、真實準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)無誤、圖表清晰、結(jié)論有據(jù)、建議合理,便于使用和長
期保存,并應(yīng)因地制宜,突出重點。
8碳封存場址風(fēng)險評價
8.1一般規(guī)定
8.1.1應(yīng)在碳封存場址地質(zhì)適宜性評價的基礎(chǔ)上開展。
8.1.2應(yīng)在地質(zhì)適宜性評價結(jié)果等級為“一般”和“適宜”的場址進(jìn)行。
8.1.3應(yīng)包括二氧化碳泄漏風(fēng)險評價、二氧化碳注入誘發(fā)地震風(fēng)險評價以及二氧化碳注入誘發(fā)地面變
形風(fēng)險評價。
8.2碳封存場址風(fēng)險評價流程
8.2.1應(yīng)分別對二氧化碳泄露風(fēng)險、二氧化碳注入誘發(fā)地震風(fēng)險以及二氧化碳注入誘發(fā)地面變形風(fēng)險
開展危險性評價與易損性評價。
8.2.2應(yīng)分別確定二氧化碳泄露風(fēng)險、二氧化碳注入誘發(fā)地震風(fēng)險以及二氧化碳注入誘發(fā)地面變形風(fēng)
險的等級,綜合分析評價得到碳封存場址風(fēng)險,見圖8.1。
8.2.3可利用GIS手段開展,評價單元可采用柵格單元,評價精度(柵格分辨率)應(yīng)優(yōu)于12.5m×12.5m。
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圖8.1碳封存場址風(fēng)險評價流程
8.3二氧化碳泄漏風(fēng)險評價
8.3.1二氧化碳泄漏風(fēng)險評價應(yīng)包括二氧化碳泄漏危險性評價和環(huán)境易損性評價。
8.3.2風(fēng)險評價的空間范圍應(yīng)考慮可能受到注入活動影響的地上和地下空間,地下空間橫向范圍宜為
二氧化碳注入后可能導(dǎo)致儲層壓力增高的區(qū)域邊界,縱向范圍宜為蓋層上部地層。
8.3.3風(fēng)險評價的時間范圍應(yīng)考慮注入前、注入中、場地關(guān)閉及關(guān)閉后100年。
8.3.4危險性評價可用危險性指數(shù)Hl來表達(dá),應(yīng)考慮二氧化碳封存場址的工程地質(zhì)條件,具體指標(biāo)可
參照本文件7.2及附錄A規(guī)定的場地級工程地質(zhì)條件指標(biāo)。
8.3.5環(huán)境易損性評價可用環(huán)境易損值Vl來表達(dá),應(yīng)考慮二氧化碳泄漏的環(huán)境影響,具體指標(biāo)可參照
《二氧化碳地質(zhì)利用與封存項目泄漏風(fēng)險評價標(biāo)準(zhǔn)》5.2.6規(guī)定的指標(biāo)要求。
8.3.6二氧化碳泄漏風(fēng)險值Rl應(yīng)由危險性指數(shù)Hl和環(huán)境易損值Vl乘積得到,風(fēng)險值Rl應(yīng)進(jìn)行歸一
化處理,取值范圍為[0,1.0]??砂吹乳g距分類方法進(jìn)行風(fēng)險評價,以[0.75,1.0],[0.50,0.75),[0.25,
0.50),[0,0.25)為閾值區(qū)間將評價結(jié)果劃分為風(fēng)險大、風(fēng)險中等、風(fēng)險小、風(fēng)險極小4個等級。
8.4二氧化碳注入誘發(fā)地震風(fēng)險評價
8.4.1二氧化碳注入誘發(fā)地震風(fēng)險評價應(yīng)包括二氧化碳注入誘發(fā)地震危險性評價和環(huán)境易損性評價。
8.4.2風(fēng)險評價的空間范圍應(yīng)考慮可能受到注入活動影響的地上和地下空間,地下空間橫向范圍宜為
二氧化碳注入后可能導(dǎo)致儲層壓力增高的區(qū)域邊界,縱向范圍宜為含有斷層的蓋層、儲層以及儲層下方
巖層。
8.4.3危險性評價可用危險性指數(shù)He來表達(dá),應(yīng)考慮二氧化碳封存場址的工程地質(zhì)條件和二氧化碳
注入相關(guān)指標(biāo),具體指標(biāo)可參照本文件7.2及附錄A規(guī)定的場地級工程地質(zhì)條件指標(biāo)和《二氧化碳地質(zhì)
利用與封存項目泄露風(fēng)險評價標(biāo)準(zhǔn)》5.2.4規(guī)定的二氧化碳注入相關(guān)指標(biāo)。
8.4.4環(huán)境易損性評價可用環(huán)境易損值Ve來表達(dá),應(yīng)考慮人口密度、建筑物類型、建筑物數(shù)量、建筑
物價值和設(shè)備價值等。
8.4.5二氧化碳注入誘發(fā)地震風(fēng)險值Re應(yīng)由危險性指數(shù)He和易損值Ve乘積得到]]];風(fēng)險評價結(jié)果
等級劃分可參照本文件8.3.6規(guī)定的要求。
8.5二氧化碳注入誘發(fā)地面變形風(fēng)險評價
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8.5.1二氧化碳注入誘發(fā)地面變形風(fēng)險評價應(yīng)包括二氧化碳注入誘發(fā)地面變形危險性評價和環(huán)境易損
性評價。
8.5.2風(fēng)險評價的空間范圍應(yīng)考慮可能受到注入活動影響的地表,地下空間橫向范圍宜為二氧化碳注
入后可能導(dǎo)致儲層壓力變化的區(qū)域邊界,縱向范圍宜為蓋層上部地層。
8.5.3危險性評價可用危險性指數(shù)Hd來表達(dá),應(yīng)考慮二氧化碳封存場址工程地質(zhì)條件、距井筒距離
和二氧化碳注入相關(guān)指標(biāo),具體指標(biāo)可參照本文件7.2及附錄A規(guī)定的場地級工程地質(zhì)條件指標(biāo)和《二
氧化碳地質(zhì)利用與封存項目泄露風(fēng)險評價標(biāo)準(zhǔn)》5.2.4規(guī)定的二氧化碳注入相關(guān)指標(biāo)。
8.5.4環(huán)境易損性評價可用環(huán)境易損值Vd來表達(dá),應(yīng)考慮人口數(shù)量、交通設(shè)施、其他生活設(shè)施等。
8.5.5二氧化碳注入誘發(fā)地面變形風(fēng)險值Rd應(yīng)由危險性指數(shù)Hd和易損值Vd乘積得到;風(fēng)險評價結(jié)
果等級劃分可參照本文件8.3.6規(guī)定的要求。
8.6碳封存場址風(fēng)險評價
8.6.1碳封存場址風(fēng)險評價應(yīng)在二氧化碳泄露風(fēng)險、二氧化碳注入誘發(fā)地震風(fēng)險和二氧化碳注入誘發(fā)
地面變形風(fēng)險評價結(jié)果基礎(chǔ)上開展,將二氧化碳泄露風(fēng)險評價結(jié)果、二氧化碳注入誘發(fā)地震風(fēng)險評價結(jié)
果、二氧化碳注入誘發(fā)地面變形風(fēng)險評價結(jié)果歸一化。
8.6.2可采用專家打分法、層次分析法等方法確定二氧化碳泄露風(fēng)險權(quán)重Wl、二氧化碳注入誘發(fā)地震
風(fēng)險權(quán)重We、二氧化碳注入誘發(fā)地面變形風(fēng)險權(quán)重Wd。
8.6.3可利用GIS手段對賦權(quán)重后的各類風(fēng)險評價結(jié)果進(jìn)行疊加分析,得到綜合風(fēng)險評價結(jié)果Ra。
Ra=Rl*Wl+Re*We+Rd*Wd(8.1)
8.6.4可按等間距分類的方法進(jìn)行綜合風(fēng)險評價,以[0.75,1.0],[0.50,0.75),[0.25,0.50),[0,
0.25)為閾值區(qū)間將評價結(jié)果劃分為風(fēng)險大、風(fēng)險中等、風(fēng)險小、風(fēng)險極小4個等級。
9碳封存選址方法及成果
9.1一般規(guī)定
9.1.1碳封存選址應(yīng)在碳封存場址地質(zhì)適宜性評價結(jié)果、碳封存場址社會經(jīng)濟(jì)性評價結(jié)果、碳封存場
址風(fēng)險評價結(jié)果的基礎(chǔ)上開展。
9.1.2宜考慮場址對應(yīng)的封存類型,開展盆地級、目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級、場地級各尺度或部分尺度下的碳
封存選址,并整理選址成果。
9.2盆地級選址指標(biāo)
9.2.1應(yīng)包括地質(zhì)適宜性綜合評價指標(biāo)、社會經(jīng)濟(jì)性綜合評價指標(biāo)。
9.2.2地質(zhì)適宜性綜合評價指標(biāo)為盆地級地質(zhì)適宜性評價結(jié)果。
9.2.3社會經(jīng)濟(jì)性綜合評價指標(biāo)為盆地級社會經(jīng)濟(jì)性評價結(jié)果,社會經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)綜合評價可參照本文
件7.6規(guī)定的技術(shù)流程進(jìn)行;社會經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)可包括人口密度、土地利用現(xiàn)狀、碳源密度、碳源規(guī)模等
指標(biāo);具體指標(biāo)分級條件可參照附錄B。
9.3目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級選址指標(biāo)
9.3.1應(yīng)包括地質(zhì)適宜性綜合評價指標(biāo)、社會經(jīng)濟(jì)性綜合評價指標(biāo)。
9.3.2地質(zhì)適宜性綜合評價指標(biāo)為目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級地質(zhì)適宜性評價結(jié)果。
9.3.3社會經(jīng)濟(jì)性綜合評價指標(biāo)為目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級社會經(jīng)濟(jì)性評價結(jié)果,社會經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)綜合評價可
參照本文件7.6規(guī)定的技術(shù)流程進(jìn)行;社會經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)可參照本文件9.2.3規(guī)定的指標(biāo);具體指標(biāo)分級
條件可參照附錄B。
9.4場地級選址指標(biāo)
—12—
T/GSCXXX—XXXX
9.4.1應(yīng)包括地質(zhì)適宜性綜合評價指標(biāo)、社會經(jīng)濟(jì)性綜合評價指標(biāo)和場址綜合風(fēng)險評價指標(biāo)。
9.4.2地質(zhì)適宜性綜合評價指標(biāo)為場地級地質(zhì)適宜性評價結(jié)果。
9.4.3社會經(jīng)濟(jì)性綜合評價指標(biāo)為場地級社會經(jīng)濟(jì)性評價結(jié)果,社會經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)綜合評價可參照本文
件7.6規(guī)定的技術(shù)流程進(jìn)行;社會經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)可參照本文件9.2.3規(guī)定的指標(biāo);具體指標(biāo)分級條件可參
照附錄B。
9.4.4場址風(fēng)險性綜合評價指標(biāo)為場址風(fēng)險評價結(jié)果。
9.5選址方法
9.5.1應(yīng)遵循尺度從大到小開展選址評價。
9.5.2盆地級選址應(yīng)考慮地質(zhì)適宜性綜合評價指標(biāo)和社會經(jīng)濟(jì)性綜合評價指標(biāo),對比選目標(biāo)區(qū)/靶區(qū)所
在的一級或二級構(gòu)造單元開展選址評價,獲得優(yōu)選目標(biāo)區(qū)/靶區(qū)。
9.5.3目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級選址應(yīng)考慮地質(zhì)適宜性綜合評價指標(biāo)和社會經(jīng)濟(jì)性綜合評價指標(biāo),對優(yōu)選目標(biāo)
區(qū)/靶區(qū)開展選址評價,獲得優(yōu)選場地。
9.5.4場地級選址應(yīng)考慮地質(zhì)適宜性綜合評價指標(biāo)、社會經(jīng)濟(jì)性綜合評價指標(biāo)和場址風(fēng)險指標(biāo),對優(yōu)
選場地開展選址評價,獲得優(yōu)選灌注區(qū)。
9.5.5如果目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級評價無法得到優(yōu)選場地,應(yīng)返回盆地級重新選定優(yōu)選目標(biāo)區(qū)/靶區(qū);如果場
地級評價無法得到優(yōu)選灌注區(qū),應(yīng)返回目標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級重新選定優(yōu)選場地,見圖9.1。
圖9.1碳封存選址流程圖
9.5.6盆地級、目標(biāo)區(qū)/靶區(qū)級與場地級選址,可參照本文件7.6規(guī)定的技術(shù)流程將選址結(jié)果劃分為“適
宜”、“一般”和“不適宜”3個等級;根據(jù)盆地級選址結(jié)果為適宜的區(qū)域確定優(yōu)選目標(biāo)區(qū)/靶區(qū),根據(jù)目
標(biāo)區(qū)級/靶區(qū)級選址結(jié)果為適宜的區(qū)域確定優(yōu)選場地;根據(jù)場地級選址結(jié)果為適宜的區(qū)域確定優(yōu)選灌注
區(qū)。
9.6碳封存選址成果
9.6.1社會經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)與評價成果宜參照本文件9.2.3、9.3.3、9.4.3規(guī)定的技術(shù)要求獲取。
9.6.2碳封存場址風(fēng)險指標(biāo)與評價成果宜參照本文件第8章規(guī)定的技術(shù)要求獲取、完善。
9.6.3碳封存選址數(shù)據(jù)、圖件、報告成果要求宜參照本文件7.7.2至7.7.7規(guī)定的內(nèi)容。
9.6.4碳封存選址報告成果編制宜按照附錄C提供的提綱,編寫碳封存工程選址成果報告。
—13—
T/GSCXXX-XXXX
10碳封存場址監(jiān)測
10.1一般規(guī)定
10.1.1在注入二氧化碳之前應(yīng)對碳封存場址內(nèi)所有井(包括廢棄的井)的完整性進(jìn)行測試。
10.1.2在注入二氧化碳過程中應(yīng)在井孔連續(xù)監(jiān)測注入壓力、注入速率和注入量,并結(jié)合足夠頻率的地
球化學(xué)監(jiān)測技術(shù)對二氧化碳羽流,儲層壓力、溫度,孔隙中流體組成成分等進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測。
10.1.3在注入完成后應(yīng)綜合運用多種監(jiān)測技術(shù),包括地球物理、地球化學(xué)、井孔監(jiān)測技術(shù)、土壤碳通
量、地表大氣監(jiān)測技術(shù)等對二氧化碳羽流、壓力前緣、溫度、地下水質(zhì)量、土壤氣體、地表空氣、誘發(fā)
地震、誘發(fā)地面變形等進(jìn)行長期監(jiān)測,見表10.1。
10.1.4監(jiān)測點的布設(shè)位置應(yīng)在地表或者井下。
10.1.5應(yīng)利用監(jiān)測井?dāng)?shù)據(jù)約束地球物理監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理,降低反演結(jié)果的不確定性。
10.1.6碳封存場址的監(jiān)測報告宜包括,監(jiān)測設(shè)備布置圖,監(jiān)測的原始數(shù)據(jù)及采集時間,土壤水飽和狀
況等近地表條件的描述,注入速率和注入壓力等信息,監(jiān)測方法敏感性及監(jiān)測異常信息,監(jiān)測數(shù)據(jù)處理
步驟及使用的主要假設(shè),二氧化碳羽流位置、壓力前緣位置、誘發(fā)地震和誘發(fā)地面變形等的地球物理解
譯結(jié)果,地球物理解譯結(jié)果與相應(yīng)數(shù)值模擬結(jié)果的對比。
表10.1碳封存場址監(jiān)測內(nèi)容和監(jiān)測技術(shù)表
監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測技術(shù)
直接CO2飽和度監(jiān)測(點)地球化學(xué)監(jiān)測
間接CO2羽流監(jiān)測(面、體)地震監(jiān)測、重力監(jiān)測、電法監(jiān)測、微動監(jiān)測
直接壓強(qiáng)監(jiān)測(點)井下壓強(qiáng)監(jiān)測
間接壓強(qiáng)監(jiān)測(面、體)地震監(jiān)測
地層溫度監(jiān)測井下溫度監(jiān)測
地下水質(zhì)量監(jiān)測地球化學(xué)監(jiān)測
土壤氣體監(jiān)測土壤碳通量監(jiān)測
地表空氣監(jiān)測大氣監(jiān)測
誘發(fā)地震監(jiān)測微震監(jiān)測
誘發(fā)地面變形監(jiān)測InSAR監(jiān)測、重力監(jiān)測
10.2地球物理監(jiān)測技術(shù)
10.2.1宜包括但不限于地震監(jiān)測技術(shù)、微震監(jiān)測技術(shù)、重力監(jiān)測技術(shù)、電法/電磁法監(jiān)測技術(shù)、InSAR
監(jiān)測技術(shù)。
10.2.2地震監(jiān)測技術(shù),宜包括但不限于時移地震勘探(也稱為四維勘探)、垂直地震剖面(簡稱VSP)
和井間地震監(jiān)測,井間地震監(jiān)測分辨率最佳,其次VSP,再次時移地震勘探方法;地震波源和接收器可
以布設(shè)在地表或地下鉆孔,具體布設(shè)方法可參照DZ47-1987;時移地震勘探應(yīng)在相同位置使用完全相
同的方法收集和處理數(shù)據(jù),具體數(shù)據(jù)處理方法可參照GB/T33685-2017。
10.2.3微震監(jiān)測技術(shù),宜包括但不限于地面監(jiān)測和井中監(jiān)測,地面監(jiān)測設(shè)備應(yīng)廣泛分布于封存場地,
井中監(jiān)測設(shè)備應(yīng)選取核心井位進(jìn)行監(jiān)測;微震監(jiān)測應(yīng)實時對數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、匯集、存儲并自動處理,獲
取地震定位、震級及震源機(jī)制,建立地震動衰減關(guān)系,完成震級ML≥1.0的地震烈度分布圖、場地峰值
加速度(PGA)或場地峰值速度(PGV)等值線圖的繪制;基于微震監(jiān)測結(jié)果,應(yīng)開展場地周邊斷層活
化調(diào)查與發(fā)震能力評價,建立“紅綠燈”監(jiān)測預(yù)警和管理模式。
10.2.4重力監(jiān)測技術(shù),重力儀可布設(shè)在地表或者鉆孔中,具體布設(shè)方法可參照SY/T5819-2010;在采
集重力數(shù)據(jù)后應(yīng)進(jìn)行儀器漂移、海拔差異和其他布設(shè)特定條件的校正;重力數(shù)據(jù)應(yīng)與剖面圖、地層和區(qū)
域地質(zhì)信息進(jìn)行聯(lián)合解譯以獲取合理解譯結(jié)果。
10.2.5電法/電磁法監(jiān)測技術(shù),電法監(jiān)測技術(shù)可參照DZ/T0072-93、DZ/T0073-1993和DZ/T0069,電
磁法監(jiān)測技術(shù)可參照GB/T14499-1993、DZ/T0069-1993、DZ/T0153-2014、DZ/T0187-2016、DZ/T0280-
2015、SY/T6688-2013、SY/T7072-2016。
—14—
T/GSCXXX—XXXX
10.2.6微動監(jiān)測技術(shù),應(yīng)根據(jù)封存場地信號源特征以及探測目標(biāo)參數(shù)設(shè)定觀測陣列的臺間距、布臺方
式、最短采集時長等,在首次布設(shè)儀器之前,應(yīng)進(jìn)行儀器一致性測試;在二氧化碳注入之前,應(yīng)進(jìn)行背
景地質(zhì)結(jié)構(gòu)的首次探測,以此作為二氧化碳注入后引起的地層巖性波速變化監(jiān)測的背景板;自二氧化碳
注入開始,如有條件可進(jìn)行常時觀測,分不同的時間段進(jìn)行地質(zhì)結(jié)構(gòu)成像。
10.2.7InSAR監(jiān)測技術(shù),地面變形監(jiān)測空間范圍宜為二氧化碳注入后產(chǎn)生儲層壓力變化的區(qū)域邊界;
當(dāng)二氧化碳注入誘發(fā)地面變形的速率為1m/a及以上,可采用Offset-SAR方法監(jiān)測;當(dāng)?shù)孛孀冃蔚乃俾?/p>
為1cm/a-1m/a,可采用Stacking-InSAR或SBAS-InSAR方法監(jiān)測;當(dāng)?shù)孛孀冃蔚乃俾蕿?mm/a-1dm/a,
可采用PS-InSAR方法監(jiān)測;InSAR監(jiān)測質(zhì)量控制流程可參照T/CAGHP013-2018;InSAR地面變形監(jiān)
測前期數(shù)據(jù)準(zhǔn)備應(yīng)包括SAR數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)兩部分,數(shù)據(jù)選擇可參照T/CAGHP013-2018和DD2014-
11。
10.3地球化學(xué)監(jiān)測技術(shù)
10.3.1宜包括但不限于原位監(jiān)測技術(shù)和取樣測試監(jiān)測技術(shù)。
10.3.2原位監(jiān)測對象應(yīng)為地層水的pH值和電導(dǎo)率;取樣測試對象應(yīng)為地層水和氣體樣品的化學(xué)組分
和同位素,監(jiān)測二氧化碳是否發(fā)生蓋層突破或者泄漏。
10.3.3監(jiān)測層位宜包括但不限于二氧化碳注入層、上覆淺部含水層及表層土壤。
10.3.4監(jiān)測指標(biāo)宜包括但不限于地層水pH值、電導(dǎo)率、溶解性總固體含量、堿度、水化學(xué)簡分析
2+2+++--2-
(Ca、Mg、Na、K、F、Cl、SO4)、微量元素、碳同位素、鍶同位素、硫同位素、氣體組成及
二氧化碳的碳氧同位素、地層水和表層土壤的微生物群落的豐度及多樣性、人工示蹤劑;注入二氧化碳
前應(yīng)開展監(jiān)測指標(biāo)的環(huán)境本底值監(jiān)測;監(jiān)測方案應(yīng)根據(jù)注入量、監(jiān)測指標(biāo)敏感性以及經(jīng)費情況等因素制
定,見表10.2。
表10.2二氧化碳地質(zhì)封存地球化學(xué)監(jiān)測方案表
監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測指標(biāo)監(jiān)測頻次備注
見本文件10.3.4中描述的各類
環(huán)境本底值至少每周1次提前一個月
指標(biāo)
第一個月至少每天2次;
地層水pH值、堿度、電導(dǎo)
第二個月至第六個月至少
率、總?cè)芙庑怨腆w含量和氣體/
每2天1次;第七個月以
含量
后至少每3天1次。
第一個月至少每2天1
次;第二個月至第六個月
水化學(xué)簡分析、微量元素/
至少每5天1次;第七個
月以后至少每周1次。
第一個月至少每3天1
注入后監(jiān)測
地層水碳、鍶、硫同位素和二次;第二個月至第六個月
/
氧化碳碳氧同位素至少每周1次;第七個月
以后至少每月3次。
每次水樣不
至少注入前1周開始采
少于2瓶,
人工示蹤劑樣,每天1次;注入后每
1瓶作為復(fù)
天監(jiān)測2-3次
檢留存
地層水至少每周1次;表
微生物豐度和多樣性/
層土壤至少每月1次
注:①監(jiān)測頻次需根據(jù)實際監(jiān)測指標(biāo)的變化情況進(jìn)行調(diào)整。
②首次檢出示蹤劑異常后應(yīng)調(diào)整頻率加密取樣,示蹤劑成份連續(xù)增加濃度曲線出現(xiàn)持續(xù)上升時
還應(yīng)增加取樣頻率,待示蹤劑濃度曲線出現(xiàn)峰值拐點之后可適當(dāng)降低取樣頻率。
10.4井孔監(jiān)測技術(shù)
—15—
T/GSCXXX-XXXX
10.4.1井孔監(jiān)測應(yīng)包括注入井監(jiān)測和觀測井監(jiān)測兩部分,宜通過注入井監(jiān)測獲得灌注量、灌注壓力、
灌注速率、儲蓋層壓力與溫度、儲層內(nèi)二氧化碳擴(kuò)散運移與地下水水質(zhì)變化等參數(shù);宜通過觀測井監(jiān)測
獲得儲層溫度、壓力、應(yīng)變等參數(shù);井孔監(jiān)測技術(shù)設(shè)計可參照T/CSES71-2022。
10.4.2監(jiān)測點布置應(yīng)包括但不限于井下構(gòu)成二氧化碳封存箱的儲層和蓋層,監(jiān)測范圍宜包括但不限
于溫度、壓力、應(yīng)變等,溫度測量監(jiān)測精度宜為±0.2℃,壓力測量監(jiān)測精度宜為0.02%。
10.4.3宜采用分布式光纖溫度感應(yīng)技術(shù)(DistributedTemperatureSensing,DTS)和分布式光纖聲波感
應(yīng)技術(shù)(DistributedAcousticSensing,DAS)進(jìn)行聯(lián)合監(jiān)測,實現(xiàn)全井段的溫度和聲波等參數(shù)實時測量。
10.4.4井孔實時監(jiān)測可將注入前監(jiān)測基線(如井溫)作為參考,在注入中和注入后實時測量曲線是否
偏離基線,并結(jié)合多種監(jiān)測指標(biāo)評價泄露風(fēng)險。
10.5土壤碳通量監(jiān)測技術(shù)
10.5.1應(yīng)比較二氧化碳注入前后地表土壤碳通量的差異。
10.5.2監(jiān)測方案宜依據(jù)封存場地的特征來制定,應(yīng)采取多點位多次監(jiān)測的方式,宜在可能發(fā)生泄漏的
點位和潛在逃逸路線周圍密集布點。
10.5.3監(jiān)測方法宜采用密閉箱監(jiān)測法,將土壤呼吸室置于土壤表面,連接至氣體分析儀上。
10.5.4可從統(tǒng)計學(xué)的角度制定適用于特定場地的土壤碳通量結(jié)果分級標(biāo)準(zhǔn),見表10.3,并結(jié)合其他監(jiān)
測指標(biāo)綜合評估,可參照T/CSES71-2022。
表10.3土壤碳通量監(jiān)測結(jié)果分級
分級描述建議措施
注入CO2后的土壤碳通量未達(dá)
A正常無需采取響應(yīng)措施
到以下B和C的水平
注入CO2后的土壤碳通量高于進(jìn)行重復(fù)監(jiān)測,依據(jù)結(jié)果進(jìn)行下一步
B預(yù)警
M+2σ判斷
注入CO2后的土壤碳通量高于采集氣體進(jìn)行實驗室分析幫助溯源,
C異常
M+3σ判斷是否發(fā)生CO2泄露
注:M和σ分別為CO2注入前特定場址的碳通量本底均值和標(biāo)準(zhǔn)差
10.6地表大氣監(jiān)測技術(shù)
10.6.1可監(jiān)測地表大氣中二氧化碳濃度變化,監(jiān)測方案可參照T/CSES71-2022。
10.6.2大氣樣品的采集可采用直接采樣法,包括玻璃注射器采樣法、塑料袋采樣法、球膽采樣法、采
氣管采樣法和采樣瓶采樣法等。
10.6.3地表大氣監(jiān)測技術(shù)自動監(jiān)測頻次要求可參照HJ75-2017,手工監(jiān)測頻次應(yīng)不低于1次/月。
10.6.4大氣樣品的分析宜首先選擇國家頒布的標(biāo)準(zhǔn)分析方法,其次選擇國家環(huán)??偩值阮C布的標(biāo)準(zhǔn)
分析方法,對沒有標(biāo)準(zhǔn)分析方法的監(jiān)
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