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文檔簡介

《二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)指南》

(征求意見稿)編制說明

一、工作簡況

(一)任務(wù)來源

2020年9月22日,習(xí)近平主席第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯

論會上發(fā)表重要講話,提出“中國將提高國家自主貢獻力度,采取更

加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值,努

力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”,并在聯(lián)合國生物多樣性峰會、第三

屆巴黎和平論壇的致辭、氣候雄心峰會等重要國際會議上多次重申。

2020年12月,中央經(jīng)濟工作會議明確將做好碳達(dá)峰、碳中和工作列

為2021年八項重點任務(wù)之一。2021年3月15日召開的中央財經(jīng)九

次會議再次強調(diào)力爭實現(xiàn)“3060”雙碳目標(biāo)的重要性。2022年10月,

市場監(jiān)管總局、國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、自然資源部等九

部門聯(lián)合發(fā)布《建立健全碳達(dá)峰碳中和標(biāo)準(zhǔn)計量體系實施方案》;2023

年4月,國家標(biāo)準(zhǔn)委聯(lián)合國家發(fā)展改革委、國家能源局、工業(yè)和信息

化部、自然資源部等11部門聯(lián)合發(fā)布《碳達(dá)峰碳中和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)

指南》。

我國陸域沉積盆地二氧化碳地質(zhì)封存理論潛力巨大,達(dá)萬億噸級,

是未來碳封存技術(shù)的主力封存地質(zhì)資源,根據(jù)科技部、中國科學(xué)院等

預(yù)測,二氧化碳地質(zhì)封存(CCUS)技術(shù)是我國實現(xiàn)碳中和目標(biāo)不可或

缺的重要支撐技術(shù)之一,將在我國實現(xiàn)碳中和目標(biāo)、保障國家能源安

全的過程中發(fā)揮重要作用,尤其是年百萬噸級規(guī)?;懹蚨趸嫉?/p>

質(zhì)封存,預(yù)計在2060年貢獻二氧化碳減排數(shù)億~十余億噸以上。由

于大規(guī)模二氧化碳注入、深部煤炭或油氣資源開發(fā)、廢棄井筒封閉不

1

良,以及極端概率下的天然地震等人為或天然地質(zhì)活動,可能導(dǎo)致蓋

層破裂,注入封存的二氧化碳存在泄漏的風(fēng)險,而二氧化碳一旦泄漏

進入至地下淡水的補給層會導(dǎo)致地下水污染,泄漏至地表后,可能會

危害土壤環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng),以及人類健康和安全。基于此,在經(jīng)濟社

會和產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀下,制定符合我國地質(zhì)背景與國情的陸域二氧化碳

地質(zhì)封存監(jiān)測指南愈發(fā)迫切亟需。

目前,我國還沒有正式發(fā)布碳封存監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在我國碳達(dá)峰

碳中和目標(biāo)背景下,現(xiàn)有封存商業(yè)或示范工程雖對二氧化碳地質(zhì)封存

泄漏風(fēng)險及監(jiān)測高度重視,尤其是國家能源投資集團、中國石化、華

能集團等央企陸續(xù)探索開展了碳捕集與封存(CCS)重大示范,在二

氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測方面積累了較為豐富的經(jīng)驗,基本架構(gòu)出較為完

整的監(jiān)測技術(shù)方法,但苦于無權(quán)威的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)支撐,缺乏政策指導(dǎo)性

文件指導(dǎo),難以根據(jù)不同監(jiān)測階段不同監(jiān)測內(nèi)容,匹配合適的監(jiān)測技

術(shù),進一步提高二氧化碳地質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性和準(zhǔn)確性,這為后續(xù)

量化、核查二氧化碳封存量和二氧化碳泄漏風(fēng)險預(yù)警帶來一定影響。

2022年4月,中國地質(zhì)調(diào)查局下達(dá)“大型能源化工基地二氧化

碳地質(zhì)封存綜合地質(zhì)調(diào)查(DD20221818)”地質(zhì)調(diào)查項目審批意見書,

由中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心承擔(dān),研制二氧化碳地

質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為2024年工作內(nèi)容之一。同時,該

文件的研制也依托2021年度國家自然科學(xué)基金專項“面向國家碳中

和的重大基礎(chǔ)科學(xué)問題與對策”設(shè)置項目“咸水層CO2封存蓋層的力

學(xué)-化學(xué)長期作用機制與安全風(fēng)險評價方法研究”開展相關(guān)研究。

2023年7月,《二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)指南》列入2023年

度自然資源標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作計劃,編號202312005。

主編單位:中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心

2

參編單位:中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所、中國神華煤制油化

工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司、吉林大學(xué)、中國石油大學(xué)(北京)、

中國華能集團清潔能源技術(shù)研究院有限公司、國能榆林化工有限公司。

文件編制依托項目或研究歷程如下:

1.二氧化碳地質(zhì)封存工程監(jiān)測探索實踐(2010-2015)

依托中國地質(zhì)調(diào)查局“全國二氧化碳地質(zhì)封存潛力評價與示范工

程”計劃項目,探討了二氧化碳地質(zhì)封存工程監(jiān)測方案和監(jiān)測制度,

總結(jié)了二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)方法,初步建立了立體監(jiān)測技術(shù)體

系和環(huán)境影響與安全風(fēng)險評價方法。2011年起,標(biāo)準(zhǔn)編制團隊與神

華煤制油化工有限公司合作共建國內(nèi)第一個咸水層二氧化碳地質(zhì)封

存示范工程——神華CCS示范工程,對監(jiān)測技術(shù)和監(jiān)測方法進行了探

索性嘗試,開展了不同階段、不同位置的二氧化碳定性或定量監(jiān)測,

但監(jiān)測指標(biāo)選取不夠系統(tǒng)不夠科學(xué),環(huán)境影響機理認(rèn)識不夠深入,其

智能安全監(jiān)測和預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)鮮有涉及。

此外,編寫團隊開展了二氧化碳地質(zhì)封存環(huán)境影響問題原位試驗

場設(shè)計建設(shè)、階段性研究與科研監(jiān)測,主導(dǎo)建立我國首個青海平安天

然CO2野外科研觀測基地和陜西西安人工控制CO2泄漏環(huán)境影響試驗

場,進一步開展了二氧化碳泄漏對地下水環(huán)境、地表水環(huán)境、土壤環(huán)

境、大氣環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)機理研究和智能安全監(jiān)測設(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用。

2.二氧化碳地質(zhì)封存風(fēng)險評估與環(huán)境影響監(jiān)實踐(2016-2020)

依托國家重點研發(fā)計劃下設(shè)專題“多井組CO2-EOR與儲層系統(tǒng)動

態(tài)監(jiān)測技術(shù)研究”、“煤層頂板含水層CO2泄漏原位監(jiān)測技術(shù)研究”、

中國地質(zhì)調(diào)查局“二氧化碳地質(zhì)儲存環(huán)境影響與監(jiān)測技術(shù)”項目以及

多個成果轉(zhuǎn)化項目,通過開展合作交流與十余年研究積累,獲取了相

對可靠具體的二氧化碳地質(zhì)儲存工程監(jiān)測數(shù)據(jù),如儲存場地的環(huán)境影

3

響和安全性評價的多手段監(jiān)測數(shù)據(jù)、安全性和環(huán)境危險性評價參數(shù)等。

對評價因子、評價標(biāo)準(zhǔn)、評價方法有了較為系統(tǒng)的監(jiān)測實踐和深入研

究,進一步完善了立體監(jiān)測技術(shù)體系和環(huán)境影響與安全風(fēng)險評價方法。

同時,綜合神華CCS示范工程場地儲層中二氧化碳運移十年監(jiān)測

成果,進一步對工程/場地尺度監(jiān)測技術(shù)和監(jiān)測方法進行了驗證評價

研究。

3.“空-天-地-井”立體監(jiān)測技術(shù)方法體系(2021至今)

隨著二氧化碳地質(zhì)封存技術(shù)對我國碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)貢獻的重要

性認(rèn)識不斷提高,依托中國地質(zhì)調(diào)查局“大型能源化工基地二氧化碳

地質(zhì)封存綜合地質(zhì)調(diào)查”項目、國家自然基金委“面向國家碳中和的

重大基礎(chǔ)科學(xué)問題與對策”重點專項項目,形成了本文件的多尺度多

級別的二氧化碳地質(zhì)封存“空-天-地-井”立體監(jiān)測技術(shù)方法體系。

(二)主要工作過程

(1)2021年12月31日,中國煤炭學(xué)會下達(dá)《二氧化碳地質(zhì)封

存監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研制計劃,編號t/ccs2021092,主要編

寫單位為中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所、中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)

環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心等,為本行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)研制奠定了基礎(chǔ)。

(2)2023年1月-6月,牽頭單位與主要編寫單位中科院武漢研

討力學(xué)研究所多次組織召開專家討論會,邀請業(yè)內(nèi)專家討論標(biāo)準(zhǔn)草案,

根據(jù)專家意見對討論稿作了多次修改。

(3)2023年7月,在團體標(biāo)準(zhǔn)編制基礎(chǔ)上,自然資源部正式下

達(dá)《二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)指南》技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編寫計劃。

(4)2024年5月,邀請業(yè)內(nèi)領(lǐng)域?qū)<覟槲募帉懗鲋\劃策,來

自中國地質(zhì)大學(xué)(北京)、中國地質(zhì)調(diào)查局、中國地質(zhì)調(diào)查局天津地

質(zhì)調(diào)查中心、中國地震災(zāi)害防御中心、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研

4

究所、中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)所、中國地震環(huán)境監(jiān)測院、武漢科技

大學(xué)等科研機構(gòu)的8名專家為本文件的研制提出了寶貴建議。根據(jù)專

家意見,修改完善形成本征求意見稿。

(三)標(biāo)準(zhǔn)主要起草人及其所做的工作

主要起草人刁玉杰,國家標(biāo)準(zhǔn)委碳捕集利用與封存(CCUS)標(biāo)準(zhǔn)

化工作組成員,第二屆全國碳排放管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC548)

委員,中國地質(zhì)調(diào)查局“大型能源化工基地二氧化碳地質(zhì)封存綜合地

質(zhì)調(diào)查”二級項目負(fù)責(zé)人。主要負(fù)責(zé)牽頭匯編、通稿本文件,主要編

寫了第一章范圍、第二章規(guī)范性引用文件、第三章縮略語、第六章監(jiān)

測階段及目的、第七章監(jiān)測方案設(shè)計、第十章數(shù)據(jù)處理與分析、第十

一章報告編制與歸檔等內(nèi)容,組織召開1次標(biāo)準(zhǔn)研討會,2次邀請業(yè)

內(nèi)專家咨詢函評及標(biāo)準(zhǔn)編寫研討工作。

編寫成員中,李琦等主要負(fù)責(zé)編寫了第四章術(shù)語與定義、第九章

綜合評價;文冬光、許天福等主要負(fù)責(zé)編寫第五章總則;張成龍、郝

文杰等主要編寫了第八章設(shè)備安裝與運行維護、第九章數(shù)據(jù)采集與實

時預(yù)警;王永勝、彭勃等協(xié)助編寫了第七章監(jiān)測方案設(shè)計、第十章數(shù)

據(jù)處理與分析。

其中,李小春、彭勃作為國際標(biāo)準(zhǔn)委ISO/TC265碳捕集利用與

封存標(biāo)準(zhǔn)化工作組主席,負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)編制過程的總體指導(dǎo),解決標(biāo)準(zhǔn)編

制難點問題。編制過程中,國家碳達(dá)峰碳中和標(biāo)準(zhǔn)化總體組成員、國

家CCUS標(biāo)準(zhǔn)化工作組成員及業(yè)內(nèi)知名專家,參與或指導(dǎo)了本文件的

編寫。

(四)項目取得的主要成果

1.本文件提出了二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)方案設(shè)計、設(shè)備安

5

裝與運行維護、數(shù)據(jù)采集與實時預(yù)警、數(shù)據(jù)處理與分析、報告編制與

歸檔等工作流程;按照二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測流程和工藝性質(zhì),將監(jiān)

測階段劃分為注入前、注入中、閉場和閉場后四個階段。二氧化碳地

質(zhì)封存監(jiān)測的總則、監(jiān)測階段及目的,提供了監(jiān)測方案設(shè)計、設(shè)備安

裝與運行維護、數(shù)據(jù)采集與實時預(yù)警、數(shù)據(jù)處理與分析、報告編制等

方面的建議,可作為二氧化碳地質(zhì)封存工程監(jiān)測參考。

2.作為我國第一部碳封存監(jiān)測領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),填補了國內(nèi)苦于

碳封存監(jiān)測領(lǐng)域無權(quán)威的文件支撐,缺乏政策指導(dǎo)性文件指導(dǎo)空白。

該文件基本架構(gòu)出較為完整的監(jiān)測技術(shù)方法,可指導(dǎo)工程根據(jù)不同監(jiān)

測階段不同監(jiān)測內(nèi)容,匹配合適的監(jiān)測技術(shù),提高二氧化碳地質(zhì)監(jiān)測

數(shù)據(jù)的有效性和準(zhǔn)確性,并為后續(xù)量化、核查二氧化碳封存量和二氧

化碳泄漏風(fēng)險預(yù)警提供了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù),對科學(xué)推動我國碳封存工程的環(huán)

境影響監(jiān)測、服務(wù)地質(zhì)碳匯管理具有重要意義。

3.標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化應(yīng)用集成了國內(nèi)外二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)體系

和環(huán)境影響與安全風(fēng)險評價方法,融合前期我國首個青海平安天然

CO2野外科研觀測基地、陜西西安人工控制CO2泄漏環(huán)境影響試驗場和

國內(nèi)第一個咸水層示范工程機理研究、工程監(jiān)測和風(fēng)險評價等實踐經(jīng)

驗和不足,獲取了持續(xù)、相對可靠具體的二氧化碳地質(zhì)儲存工程監(jiān)測

數(shù)據(jù),如儲存場地的環(huán)境影響和安全性評價的多手段監(jiān)測數(shù)據(jù)、安全

性和環(huán)境危險性評價參數(shù)等。從理論認(rèn)識到工程實踐對碳封存監(jiān)測領(lǐng)

域評價因子、評價標(biāo)準(zhǔn)、評價方法有系統(tǒng)深入研究,具有一定的先進

性。

4.初步培養(yǎng)了碳封存標(biāo)準(zhǔn)制修訂研究團隊1個,并已拓展申報

“雙碳”領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)1項。

6

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定主要內(nèi)容的論據(jù)

(一)標(biāo)準(zhǔn)編制原則

《二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)指南》給出了二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)

測的總則、監(jiān)測階段及目的,提供了監(jiān)測方案設(shè)計、設(shè)備安裝與運行

維護、數(shù)據(jù)采集與實時預(yù)警、數(shù)據(jù)處理與分析、報告編制等方面的建

議,是科學(xué)推動碳封存技術(shù)支撐我國“雙碳”目標(biāo)的指導(dǎo)性文件,也

是涵蓋二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測評價全過程的操作技術(shù)指南。

編制原則:

(1)系統(tǒng)性、完整性原則。內(nèi)容全面、翔實,涵蓋二氧化碳地

質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)方案設(shè)計、設(shè)備安裝與運行維護、數(shù)據(jù)采集與實時預(yù)

警、數(shù)據(jù)處理與分析、報告編制與歸檔全流程。

(2)符合法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)要求,吸收、采納碳封存領(lǐng)域現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)成

果。

(3)先進性原則。吸收國內(nèi)外二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測領(lǐng)域相關(guān)

的新技術(shù)、新方法、新成果,體現(xiàn)先進性。

(4)實用性、可操作性原則。吸收國內(nèi)外技術(shù)知名專家、科研

院校、地勘單位的意見和建議,充分體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的代表性和廣泛基礎(chǔ),

使標(biāo)準(zhǔn)更具可操作性。

為使本文件內(nèi)容全面、翔實、合理實用,達(dá)到先進性、權(quán)威性,

項目組成員在充分調(diào)研、論證的基礎(chǔ)上,采用資料收集與分析、國內(nèi)

研究團隊調(diào)研、專家咨詢等方式,為本文件編寫提供基礎(chǔ)。

引用參考了《GB3838地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、《GB/T14848地

下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、《GB/T33583陸上石油地震勘探資料采集技術(shù)規(guī)

程》《GB/T33684地震勘探資料解釋技術(shù)規(guī)程》、《GB/T33685陸

上地震勘探數(shù)據(jù)處理技術(shù)規(guī)程》、《DZ/T0295土地質(zhì)量地球化學(xué)

7

評價規(guī)范》、《DZ/T0460地質(zhì)災(zāi)害自動化儀器監(jiān)測預(yù)警規(guī)范》、

《HJ2.3環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則地表水環(huán)境》、《HJ75固定污

染源煙氣(SO2、NOx、顆粒物)排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、《HJ/T91

地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》《HJ91.2地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)

規(guī)范》、《HJ164地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、《HJ/T166土壤

環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》《HJ/T193環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、

《HJ610環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則地下水環(huán)境》、《HJ964環(huán)境影

響評價技術(shù)導(dǎo)則土壤環(huán)境(試行)》等規(guī)范性文件、有關(guān)文件和國內(nèi)

外權(quán)威報告及論文。

召開專家咨詢會或函評,聘請國內(nèi)本行業(yè)知名專家、學(xué)者,就《二

氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)指南》編寫框架和基本內(nèi)容等進行討論確定。

標(biāo)準(zhǔn)在文字表達(dá)上力求準(zhǔn)確簡明、通俗易懂、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)。按國家

GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起

草規(guī)則》的規(guī)定作為本文件的編寫制式和印制格式。

(二)確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

《二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)指南》除前言、引言、范圍、規(guī)范

性引用文件、縮略語、術(shù)語與定義外,主體技術(shù)內(nèi)容包括:第五章總

則、第六章監(jiān)測階段及目的、第七章監(jiān)測方案設(shè)計、第八章設(shè)備安裝

與運行維護、第九章數(shù)據(jù)采集與實時預(yù)警、十章數(shù)據(jù)處理與分析、第

十一章報告編制與歸檔,以及附錄內(nèi)容。

本標(biāo)準(zhǔn)正文共計11章,全文近1.6萬字。標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容力求

全面、合理、實用,《二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)指南》各章節(jié)內(nèi)容

提要見附件。

1.第五章總則

提出了二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)的目標(biāo),即是在二氧化碳地質(zhì)

8

封存工程全生命周期內(nèi),聚焦封存場地,分階段實施監(jiān)測活動。針對

各階段監(jiān)測目的及內(nèi)容,匹配合適的監(jiān)測技術(shù),為評估封存工程運行

狀況和制定應(yīng)對措施提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)信息,為量化、核查二氧化碳封存

量提供依據(jù),為防控二氧化碳泄漏等環(huán)境風(fēng)險提供預(yù)警。

提出了二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)應(yīng)遵循的系統(tǒng)性、連續(xù)性和適

用性三個原則。

提出了包括方案設(shè)計、設(shè)備安裝與運行維護、數(shù)據(jù)采集與實時預(yù)

警、數(shù)據(jù)處理與分析、報告編制與歸檔的工作流程。

2.第六章監(jiān)測階段及目的

二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測工作應(yīng)貫穿封存工程全生命周期,監(jiān)測階

段劃分為注入前、注入中、閉場和閉場后4個階段。

表1不同監(jiān)測階段及其持續(xù)時間

監(jiān)測階段持續(xù)時間

注入前不少于1年

注入中與二氧化碳實際注入時間一致

閉場一般不少于10年

閉場后視場地具體情況而定

提出了二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測工作的注入前、注入中、閉場和閉

場后四個監(jiān)測階段要求和目的。

3.第七章監(jiān)測方案設(shè)計

監(jiān)測方案需針對不同監(jiān)測階段專門設(shè)計,可單獨或合并編制,并

給出了建議方案設(shè)計提綱。

依據(jù)監(jiān)測方案要求,提出了氣體注入流量與成分、儲層流體、二

氧化碳泄漏、地表形變、誘發(fā)地震五部分監(jiān)測內(nèi)容、監(jiān)測指標(biāo)及技術(shù)

手段。其中,二氧化碳泄漏監(jiān)測可進一步劃分為地面注入設(shè)施泄漏、

井筒完整性、水環(huán)境影響、土壤環(huán)境影響、大氣環(huán)境影響等。

根據(jù)不同的監(jiān)測目的、對象及內(nèi)容、監(jiān)測技術(shù)原理,結(jié)合封存場

9

地地質(zhì)條件開展現(xiàn)場勘察,提出了主要包括鉆井、地球物理點、地下

水、土壤、大氣及其他專項監(jiān)測點等科學(xué)布設(shè)原則和要求。

二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測需要布設(shè)監(jiān)測點的類型和位置詳見表2。

表2需要布設(shè)監(jiān)測點的類型和位置

監(jiān)測點(采樣點)布設(shè)位

監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測指標(biāo)監(jiān)測技術(shù)手段

氣體注入流量流量測量裝置一般為氣體緩沖罐,罐車

氣體注入流量與成分樣品采集與實驗室測直接注入時開展罐車運

氣體成分

試輸氣體監(jiān)測

監(jiān)測井井下儲層原位或

①監(jiān)測井

井口監(jiān)測

二氧化碳羽流監(jiān)測井井下儲層原位或

②流體示蹤

井口監(jiān)測

③地球物理地球物理點(近地表)

儲層流體①注入井壓降測試注入井內(nèi)壓降測試,注入

儲層壓力

②井下壓力傳感器井、監(jiān)測井井下壓力

①井下傳感器原位監(jiān)

注入井、監(jiān)測井井下目標(biāo)

儲層流體理化測

含水層原位監(jiān)測或抽采

性質(zhì)②樣品采集與實驗室

后井口采樣

測試

①管道

地面注入CO2濃度、溫度、

儀器設(shè)備或傳感器②泵室

設(shè)施泄漏壓力

③緩沖罐

①環(huán)空壓力測井注入井或監(jiān)測井井內(nèi)測

內(nèi)部完整性

②放射性示蹤測試試

①溫度測井

②放射性示蹤測試

注入井或監(jiān)測井井內(nèi)測

井筒完整外部完整性③鋼絲繩起下溫度測

性井工具

二氧化④噪聲測井

碳泄漏①腐蝕試片

注入井或監(jiān)測井井內(nèi)測

腐蝕情況②腐蝕回路

③套管檢查測井

儀器設(shè)備或傳感器、樣

井下目標(biāo)含水層原位監(jiān)

理化參數(shù)品采集與實驗室測試

測或抽采后井口采樣

水環(huán)境影

水化學(xué)組分、氣

響樣品采集與實驗室測井下目標(biāo)含水層原位監(jiān)

相組分、有害元

試等測或抽采后井口采樣

簡分析樣品采集與實驗室測井下目標(biāo)含水層原位監(jiān)

10

監(jiān)測點(采樣點)布設(shè)位

監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測指標(biāo)監(jiān)測技術(shù)手段

試等測或抽采后井口采樣

近地表土壤CO2

傳感器/設(shè)備監(jiān)測近地表

土壤環(huán)境通量

影響樣品采集與實驗室測

其他可選監(jiān)測近地表

試等

①氣象自動監(jiān)測站

近地表大氣環(huán)

大氣環(huán)境②品采集與實驗室測近地表、井口

影響試

氣候氣象微氣象自動監(jiān)測站近地表

①InSAR

地表形變地面高程變化近地表

②GNSS

震級(庫倫函

誘發(fā)地震地震監(jiān)測臺站近地表

數(shù))

4.第八章設(shè)備安裝與運行維護

提出了二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測地面設(shè)備、井下設(shè)備等設(shè)備安裝以

及聯(lián)調(diào)聯(lián)試、運行維護等基本要求。

5.第九章數(shù)據(jù)采集與實時預(yù)警

提出了不同內(nèi)容及指標(biāo)的數(shù)據(jù)采集頻次要根據(jù)監(jiān)測目的、監(jiān)測對

象科學(xué)設(shè)置,給出了數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)或樣品采集以及保存與交接、常

規(guī)設(shè)備監(jiān)測的基本要求。

根據(jù)監(jiān)測內(nèi)容和對象,提出了指標(biāo)閾值與預(yù)警設(shè)置取值建議。

6.第十章數(shù)據(jù)處理與分析

提出了數(shù)據(jù)處理與分析遵循的兩個原則,即不同技術(shù)手段獲取的

數(shù)據(jù)要根據(jù)相應(yīng)的原理開展數(shù)據(jù)處理與分析;數(shù)據(jù)的處理和分析要遵

循連續(xù)性,以提高數(shù)據(jù)解釋精度和科學(xué)性。

提出了地球物理監(jiān)測數(shù)據(jù)、InSAR監(jiān)測數(shù)據(jù)、室內(nèi)實驗測試數(shù)據(jù)

等三類數(shù)據(jù)處理與分析的基本要求和處理原則,其中地球物理監(jiān)測數(shù)

據(jù)包括三維地震、VSP、微地震、井中-地面電磁法、地面電磁法、微

重力等六個部分。

11

7.第十一章報告編制與歸檔

提出了二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測成果報告提綱以及資料歸檔與數(shù)

據(jù)庫建設(shè)的內(nèi)容和要求。

(三)確定主要內(nèi)容的論據(jù)

本文件是在廣泛收集國內(nèi)外二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測成果基礎(chǔ)上,

結(jié)合我國目前工作現(xiàn)狀和需求編制完成。內(nèi)容力求做到標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)性、

完整性、實用性。

1.確定方法

(1)文獻參考

對于標(biāo)準(zhǔn)中的能夠查到參考資料的條款內(nèi)容,按照文獻資料中的

內(nèi)容編寫,或者在參考資料的基礎(chǔ)上進行有針對性的改寫,并經(jīng)過專

家會議討論最終確定條款內(nèi)容。做到標(biāo)準(zhǔn)中重要數(shù)據(jù)、章節(jié)的內(nèi)容都

有出處、有理由、有根據(jù)。

在編寫過程中,參考了美國、澳大利亞、德國等已有二氧化碳地

質(zhì)封存工程實踐認(rèn)識及文獻,引用參考了國內(nèi)《GB3838地表水環(huán)

境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、《GB/T14848地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、《GB/T33583陸

上石油地震勘探資料采集技術(shù)規(guī)程》《GB/T33684地震勘探資料解

釋技術(shù)規(guī)程》、《GB/T33685陸上地震勘探數(shù)據(jù)處理技術(shù)規(guī)程》、

《DZ/T0295土地質(zhì)量地球化學(xué)評價規(guī)范》、《DZ/T0460地質(zhì)災(zāi)

害自動化儀器監(jiān)測預(yù)警規(guī)范》、《HJ2.3環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則地

表水環(huán)境》、《HJ75固定污染源煙氣(SO2、NOx、顆粒物)排放

連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、《HJ/T91地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》《HJ

91.2地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、《HJ164地下水環(huán)境監(jiān)測

技術(shù)規(guī)范》、《HJ/T166土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》《HJ/T193環(huán)

境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、《HJ610環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則地

12

下水環(huán)境》、《HJ964環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則土壤環(huán)境(試行)》

等規(guī)范性文件、有關(guān)文件和國內(nèi)外權(quán)威報告以及碳封存領(lǐng)導(dǎo)人論壇

(CSLF)和美國能源部(USDOE)等國內(nèi)外權(quán)威研究成果。

(2)專家會議確定

對于沒有參考資料的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容條款,由項目組提出條款內(nèi)容草案,

再通過專家會議研討確定條款最終內(nèi)容。

《二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)指南》在編制過程中,共召開專家

咨詢會1次,函評征求意見2次,工作組討論會議近10次,確定了

標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容,解決了標(biāo)準(zhǔn)編制過程中很多關(guān)鍵問題。

同時,標(biāo)準(zhǔn)編寫也受到了國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/TC265工作組、國

家碳達(dá)峰碳中和標(biāo)準(zhǔn)化總體組,以及國家CCUS標(biāo)準(zhǔn)化工作組專家的

悉心指導(dǎo),文件水平力求與國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)保持一致。

(3)實驗研究

依托中國地質(zhì)調(diào)查局二氧化碳地質(zhì)儲存重點實驗室、青海平安天

然CO2野外科研觀測基地和陜西西安人工控制CO2泄漏環(huán)境影響試驗

場等科研平臺,針對氣體注入流量與成分、儲層流體、二氧化碳泄漏、

地表形變、誘發(fā)地震五類監(jiān)測內(nèi)容,開展了環(huán)境影響與風(fēng)險監(jiān)測理研

究,篩選了監(jiān)測指標(biāo),并側(cè)重地面注入設(shè)施泄漏、井筒完整性、水環(huán)

境影響、土壤環(huán)境影響、大氣環(huán)境影響等二氧化碳泄漏監(jiān)測內(nèi)容開展

機理研究?;趯嶒炑芯亢捅O(jiān)測結(jié)果,提出了指標(biāo)閾值與預(yù)警設(shè)置取

值建議取值。

(4)示范工程實踐

2010年起,標(biāo)準(zhǔn)編制團隊與神華煤制油化工有限公司合作共建

神華CCS示范工程,2011-2015年完成了30.2萬噸的二氧化碳注入,

并至今持續(xù)開展儲層井下壓力、二氧化碳運移的監(jiān)測,初步搭建了立

13

體監(jiān)測技術(shù)體系和環(huán)境影響與安全風(fēng)險評價方法,為本行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編寫

奠定了良好的實踐基礎(chǔ)。

2016-2018年,依托中國地質(zhì)調(diào)查局“準(zhǔn)噶爾等盆地二氧化碳地

質(zhì)儲存綜合地質(zhì)調(diào)查”地質(zhì)調(diào)查等項目,中國地質(zhì)調(diào)查局聯(lián)合中國石

油新疆油田在新疆準(zhǔn)東彩南油田開展實施了注入二氧化碳1010噸的

國內(nèi)第一次二氧化碳驅(qū)水封存先導(dǎo)性試驗,開展多井組CO2運移監(jiān)測,

并進行了數(shù)值模擬擬合監(jiān)測數(shù)據(jù)及預(yù)測。

2021年至今,依托中國地質(zhì)調(diào)查局“大型能源化工基地二氧化

碳地質(zhì)封存綜合地質(zhì)調(diào)查”項目、國家自然基金委“面向國家碳中和

的重大基礎(chǔ)科學(xué)問題與對策”重點專項項目,以本行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提出的二

氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)方法,在多個神華CCS示范、華能甘肅隴東

百萬噸級示范、中石化勝利油田EOR項目、延長油田EOR項目、中聯(lián)

煤山西沁水ECBM項目和江蘇泰州CO2咸水、油層協(xié)同封存工程中得到

很好的應(yīng)用與實踐,并形成了本文件的多尺度多級別的二氧化碳地質(zhì)

封存“空-天-地-井”立體監(jiān)測技術(shù)和環(huán)境影響方法體系。

2.主要內(nèi)容的確定

(1)范圍

經(jīng)過多次專家會議討論及廣泛征求意見,確定《二氧化碳地質(zhì)封

存監(jiān)測技術(shù)指南》按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定,本文件給出了二氧化碳地質(zhì)封存

監(jiān)測的目標(biāo)和原則、監(jiān)測階段及目的,提供了監(jiān)測方案設(shè)計、設(shè)備安

裝與運行維護、數(shù)據(jù)采集與實時預(yù)警、數(shù)據(jù)處理與分析、報告編制與

歸檔等方面的建議。本文件適用于陸域二氧化碳地質(zhì)封存工程場地的

監(jiān)測工作。

(2)術(shù)語和定義

經(jīng)過多次專家會議討論及廣泛征求意見,基于本文件范圍及定位,

14

參考國際標(biāo)準(zhǔn)委ISO/TC265二氧化碳捕集、運輸與地質(zhì)封存技術(shù)委

員會WG5共性問題小組及其他標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,列出10條術(shù)語定義。

(3)標(biāo)準(zhǔn)框架確定

針對《二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)指南》框架,參考國內(nèi)外相關(guān)

文獻及以往工作經(jīng)驗,結(jié)合專家會議討論意見,將標(biāo)準(zhǔn)主體內(nèi)容章節(jié)

定為:范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、第五章總則、第六章監(jiān)

測階段及目的、第七章監(jiān)測方案設(shè)計、第八章設(shè)備安裝與運行維護、

第九章數(shù)據(jù)采集與實時預(yù)警、十章數(shù)據(jù)處理與分析、第十一章報告編

制與歸檔,將公式較多且影響正文可讀性的內(nèi)容置于附錄部分。

(4)目標(biāo)、原則和工作流程

在二氧化碳地質(zhì)封存工程全生命周期內(nèi),聚焦封存場地,分階段

實施監(jiān)測活動。針對各階段監(jiān)測目的及內(nèi)容,匹配合適的監(jiān)測技術(shù),

為評估封存工程運行狀況和制定應(yīng)對措施提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)信息,為量化、

核查二氧化碳封存量提供依據(jù),為防控二氧化碳泄漏等環(huán)境風(fēng)險提供

預(yù)警。

同時,提出了二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)應(yīng)遵循的系統(tǒng)性、連續(xù)

性和適用性三個原則。提出了包括方案設(shè)計、設(shè)備安裝與運行維護、

數(shù)據(jù)采集與實時預(yù)警、數(shù)據(jù)處理與分析、報告編制與歸檔的工作流程。

15

圖1工作流程圖

(5)監(jiān)測階段及目的

Damen則提出了二氧化碳地質(zhì)儲存可能產(chǎn)生的健康、安全及環(huán)

境(HS&E)風(fēng)險的觀點。Benson認(rèn)為為二氧化碳地質(zhì)儲存動態(tài)監(jiān)測

對象包括地表水環(huán)境、地下水環(huán)境、土壤環(huán)境、大氣環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)

的為二氧化碳背景濃度及其他相關(guān)監(jiān)測因子。李小春、張森琦、Bachu

等學(xué)者認(rèn)為二氧化碳地質(zhì)封存工程的有效性、持續(xù)性、安全性效果的

評估均需一系列監(jiān)測數(shù)據(jù)來論證。

參考美國《地下流體注入法案》六類井規(guī)定等國際經(jīng)驗,以及國

內(nèi)神華CCS示范工程實踐認(rèn)識,將二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測階段劃分為

注入前、注入中、閉場和閉場后4個階段,并且明晰了監(jiān)測目的。

16

表3不同監(jiān)測階段及其持續(xù)時間

監(jiān)測階段持續(xù)時間

注入前不少于1年

注入中與二氧化碳實際注入時間一致

閉場一般不少于10年

閉場后視場地具體情況而定

(6)監(jiān)測方案設(shè)計

基于國內(nèi)外相關(guān)研究和監(jiān)測實踐,監(jiān)測方案需針對不同監(jiān)測階段

專門設(shè)計,依據(jù)監(jiān)測要求,針對氣體注入流量與成分、儲層流體、二

氧化碳泄漏、地表形變、誘發(fā)地震等五項內(nèi)容(圖2),提出了監(jiān)測

點布設(shè)原則。其中,重點針對二氧化碳泄漏監(jiān)測內(nèi)容,細(xì)化了地面注

入設(shè)施泄漏、井筒完整性、水環(huán)境影響、土壤環(huán)境影響、大氣環(huán)境影

響等監(jiān)測指標(biāo)。

圖2二氧化碳地質(zhì)封存風(fēng)險示意圖通過對挪威北海Sleipner項目、

阿爾及利亞的InSalah項目、加拿大Weyburn油田CO2-EOR項目以

及澳大利亞Otway示范項目、神華CCS示范工程(圖3、圖4)等長

期的監(jiān)測實踐研究,基本架構(gòu)了較為完整的監(jiān)測技術(shù)方法體系。其中,

17

二氧化碳地質(zhì)封存工程監(jiān)測技術(shù)復(fù)雜多樣,常見的有常規(guī)測井、示蹤

監(jiān)測、井間地震、微震監(jiān)測、3D時移地震、地面形變監(jiān)測、大氣監(jiān)

測、井網(wǎng)監(jiān)測、土壤氣監(jiān)測、大面積CO2泄漏監(jiān)測(紅外、UMA、衛(wèi)星)

等技術(shù)。

圖3神華CCS示范項目立體監(jiān)測示意圖

圖3新疆準(zhǔn)東千噸級驅(qū)水與封存先導(dǎo)性試驗場地

(7)數(shù)據(jù)采集與處理等

參考《GB3838地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、《GB/T14848地下

18

水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、《GB/T33583陸上石油地震勘探資料采集技術(shù)規(guī)程》

《GB/T33684地震勘探資料解釋技術(shù)規(guī)程》、《GB/T33685陸上

地震勘探數(shù)據(jù)處理技術(shù)規(guī)程》、《DZ/T0295土地質(zhì)量地球化學(xué)評

價規(guī)范》、《DZ/T0460地質(zhì)災(zāi)害自動化儀器監(jiān)測預(yù)警規(guī)范》、《HJ

2.3環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則地表水環(huán)境》、《HJ75固定污染源煙

氣(SO2、NOx、顆粒物)排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、《HJ/T91地

表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》《HJ91.2地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)

范》、《HJ164地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、《HJ/T166土壤環(huán)

境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》《HJ/T193環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、

《HJ610環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則地下水環(huán)境》、《HJ964環(huán)境影

響評價技術(shù)導(dǎo)則土壤環(huán)境(試行)》等文件,確定了監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集

與實時預(yù)警、數(shù)據(jù)處理與分析等建議。

三、試驗驗證的分析、綜述報告,技術(shù)經(jīng)濟論證,預(yù)期的經(jīng)

濟效益、社會效益和生態(tài)效益

本文件屬于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),主要以操作層面為主。自編寫團隊2010

年啟動、與中國神華煤制油化工有限公司合作共建國內(nèi)第一個咸水層

封存示范工程,開展示范工程監(jiān)測工作起,本文件編寫研究經(jīng)歷了較

長的研究歷程。

(一)主要試驗的分析

我國二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)評價應(yīng)形成多尺度多級別多維

度動態(tài)立體化監(jiān)測機制。本文件適用于陸域二氧化碳地質(zhì)封存工程場

地的監(jiān)測工作。本文件給出了二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測的總則、監(jiān)測階

段及目的,提供了監(jiān)測方案設(shè)計、設(shè)備安裝與運行維護、數(shù)據(jù)采集與

19

實時預(yù)警、數(shù)據(jù)處理與分析、報告編制與歸檔等方面的建議,可為國

內(nèi)二氧化碳地質(zhì)封存示范工程和產(chǎn)業(yè)化推廣提供依據(jù)。

1.實驗尺度機理認(rèn)識驗證

中國地質(zhì)調(diào)查局二氧化碳地質(zhì)儲存重點實驗室?guī)r石性能測試、蓋

層封閉性能測試、滲流模擬驅(qū)替、流體-巖石反應(yīng)、微觀可視化5個

實驗室單元,實驗測試及支撐理論基礎(chǔ)研究能力大幅提高。通過對神

華CCS示范工程場地、準(zhǔn)噶爾盆地等重點區(qū)域巖石CO2-水-巖石、CO2-

水相互作用測試,揭示了關(guān)鍵性碳酸鹽、硅酸鹽類礦物沉淀與溶解機

理以及系統(tǒng)中二氧化碳動態(tài)運移特征,篩選了監(jiān)測的關(guān)鍵性指示指標(biāo)。

在碳中和背景下,研究成果為二氧化碳地質(zhì)封存的長期穩(wěn)定性和環(huán)境

影響監(jiān)測評價提供理論依據(jù)。

2.科研觀測平臺評價驗證

建成青海平安天然CO2野外科研觀測基地,進一步集成創(chuàng)新了二

氧化碳地質(zhì)封存環(huán)境的影響評價及監(jiān)測技術(shù)。通過野外觀測與試驗,

明晰了高濃度二氧化碳泄漏對水土環(huán)境與地表植被的影響機理,研發(fā)

了淺地表二氧化碳泄漏實時動態(tài)監(jiān)測技術(shù),并應(yīng)用于延長油田、勝利

油田二氧化碳驅(qū)油與封存示范工程,以及中聯(lián)煤山西沁水二氧化碳驅(qū)

煤層氣與封存示范工程,為工程實施兼顧生態(tài)保護提供了安全保障。

建成陜西西安人工控制CO2泄漏環(huán)境影響試驗場,可開展人工干

預(yù)下二氧化碳泄漏環(huán)境的影響機理模擬研究。試驗場地位于長安大學(xué)

旱區(qū)地下水文與生態(tài)效應(yīng)教育部重點實驗室試驗場的東部,包括溫室

試驗區(qū)和地下室試驗區(qū)兩大部分,占地面積690m2。重點實驗室已有

的氣象站,可提供瞬時環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、露點溫度、風(fēng)速、大氣

壓、降雨量、地溫、日蒸發(fā)量、O2含量、SO2含量、CO2含量、日照

時數(shù)、太陽直接輻射、太陽凈輻射、太陽總輻射等一系列大氣環(huán)境數(shù)

20

據(jù),為人工模擬CO2泄漏對人類生存環(huán)境影響的試驗研究提供了技術(shù)

支持。

3.封存工程監(jiān)測實踐驗證

與國家能源集團合作共建鄂爾多斯CCS示范工程(神華CCS示范

工程),是我國首個30萬噸級深部咸水層二氧化碳地質(zhì)封存示范工

程,實踐了二氧化碳地質(zhì)封存全流程工程技術(shù)。通過分析二氧化碳地

質(zhì)封存對人群健康、土壤環(huán)境、水環(huán)境等環(huán)境要素可能造成的環(huán)境影

響,以及地面變形與誘發(fā)地震等安全風(fēng)險,初步建立了二氧化碳地質(zhì)

封存環(huán)境影響與安全風(fēng)險評價方法及指標(biāo)體系,將二氧化碳地質(zhì)封存

環(huán)境影響評價工作程序劃分為評價定級、風(fēng)險識別、源項分析、后果

計算、風(fēng)險計算和評價五部分,將安全風(fēng)險評價工作程序劃分為風(fēng)險

識別、風(fēng)險評估和風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)三部分。自2010年以來,持續(xù)開展“大

氣-地表-地下”環(huán)境影響監(jiān)測,包括大氣二氧化碳濃度、土壤二氧化

碳通量、井下地下水環(huán)境多參數(shù)自動監(jiān)測,以及二氧化碳羽流運移監(jiān)

測等技術(shù)監(jiān)測,可以開展多個監(jiān)測要素的驗證與實踐。同時,該工程

場地目前仍在持續(xù)開展深部井下地下水環(huán)境二氧化碳泄漏監(jiān)測,能夠

為井-地聯(lián)合關(guān)鍵監(jiān)測技術(shù)創(chuàng)新與實踐提供良好的基地條件。

與新疆油田合作,在新疆準(zhǔn)東地區(qū)實施了國內(nèi)首個二氧化碳驅(qū)水

與封存一體化先導(dǎo)性試驗。在準(zhǔn)噶爾盆地東部彩南地區(qū),注入二氧化

碳1010噸,驗證了二氧化碳驅(qū)水技術(shù)可行性,同時提高了近枯竭油

藏石油采收率,進一步創(chuàng)新了二氧化碳注采設(shè)驗證計、壓力控制與監(jiān)

測(SF6示蹤劑監(jiān)測)等技術(shù)方法。

(二)技術(shù)經(jīng)濟論證及預(yù)期的經(jīng)濟效果

我國二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)評價應(yīng)形成多尺度多級別多維

度動態(tài)立體化監(jiān)測機制。本文件適用于陸域二氧化碳地質(zhì)封存工程場

21

地的監(jiān)測工作。本文件給出了二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測的總則、監(jiān)測階

段及目的,提供了監(jiān)測方案設(shè)計、設(shè)備安裝與運行維護、數(shù)據(jù)采集與

實時預(yù)警、數(shù)據(jù)處理與分析、報告編制與歸檔等方面的建議。聚焦封

存場地,分階段實施監(jiān)測活動,針對各階段監(jiān)測目的及內(nèi)容,匹配合

適的監(jiān)測技術(shù),為評估封存工程運行狀況和制定應(yīng)對措施提供準(zhǔn)確數(shù)

據(jù)信息,為量化、核查二氧化碳封存量提供依據(jù),為防控二氧化碳泄

漏等環(huán)境風(fēng)險提供預(yù)警。一方面符合科學(xué)客觀規(guī)律,持續(xù)、可靠的二

氧化碳地質(zhì)封存工程監(jiān)測數(shù)據(jù),如場地的環(huán)境影響和安全性評價的多

手段監(jiān)測數(shù)據(jù)、安全性和環(huán)境危險性評價參數(shù)等,便于科學(xué)對比,提

升預(yù)警效果;另一方面,建成科學(xué)有效的監(jiān)測機制后,可在一定程度

上避免重復(fù)、乃至無效的封存監(jiān)測工作,降低了監(jiān)測成本。

在當(dāng)前全國地質(zhì)行業(yè)、能源化工企業(yè)開展碳封存示范試驗等背景

下,本文件的制定能夠科學(xué)推動相關(guān)工作,為后期的二氧化碳地質(zhì)封

存工程安全、持續(xù)、有效的運行奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ),有效降低環(huán)境風(fēng)險管

控和工程監(jiān)測成本,預(yù)期經(jīng)濟效果較好。

四、與國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的對比情況,或者與測

試的國外樣品、樣機的有關(guān)數(shù)據(jù)對比情況

目前,國際標(biāo)準(zhǔn)委碳捕集利用與封存ISO/TC265尚未制定二氧

化碳地質(zhì)封存監(jiān)測評價標(biāo)準(zhǔn)。美國能源部、國際能源署等機構(gòu)先后發(fā)

表了一批有關(guān)咸水層二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)研究成果及重要報

告,為國內(nèi)外學(xué)者大量引用。盡管國際標(biāo)準(zhǔn)委已有涵蓋碳封存監(jiān)測內(nèi)

容的文件編寫規(guī)劃,但國內(nèi)尚無類似技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

本文件的監(jiān)測內(nèi)容及對象、監(jiān)測方案及要求以及監(jiān)測技術(shù)方法與

美國能源部、國際能源署相關(guān)權(quán)威報告中的涉及的監(jiān)測內(nèi)容類似,但

在監(jiān)測技術(shù)協(xié)同選取方面著重考慮了我國二氧化碳地質(zhì)封存工程基

22

礎(chǔ)和場地地質(zhì)條件。

五、以國際標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的起草情況,以及是否合規(guī)引用或者

采用國際國外標(biāo)準(zhǔn),并說明未采用國際標(biāo)準(zhǔn)的原因

國際標(biāo)準(zhǔn)委碳捕集利用與封存ISO/TC265工作組尚未制定二氧

化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)指南。

本文件編寫組中有ISO/TC265工作組、國家標(biāo)準(zhǔn)委CCUS標(biāo)準(zhǔn)化

工作組專家成員,保證了本文件的科學(xué)水平,以及與國際相關(guān)研究的

動態(tài)跟蹤。

六、與有關(guān)法律、行政法規(guī)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

引用《GB3838地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、《GB/T14848地下

水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、《GB/T33583陸上石油地震勘探資料采集技術(shù)規(guī)程》

《GB/T33684地震勘探資料解釋技術(shù)規(guī)程》、《GB/T33685陸上

地震勘探數(shù)據(jù)處理技術(shù)規(guī)程》、《DZ/T0295土地質(zhì)量地球化學(xué)評

價規(guī)范》、《DZ/T0460地質(zhì)災(zāi)害自動化儀器監(jiān)測預(yù)警規(guī)范》、《HJ

2.3環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則地表水環(huán)境》、《HJ75固定污染源煙

氣(SO2、NOx、顆粒物)排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、《HJ/T91地

表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》《HJ91.2地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)

范》、《HJ164地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、《HJ/T166土壤環(huán)

境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》《HJ/T193環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、

《HJ610環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則地下水環(huán)境》、《HJ964環(huán)境影

響評價技術(shù)導(dǎo)則土壤環(huán)境(試行)》等有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)外權(quán)威報

告及論文,是規(guī)范今后二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)評價依據(jù),符合國

家法律、法規(guī)要求。

同時,標(biāo)準(zhǔn)在編制中注意了與國家和部門(自然資源部、生態(tài)環(huán)

境部等)等標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào),不存在沖突和矛盾。

23

七、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無重大分歧。

八、涉及專利的有關(guān)說明

未涉及專利。

九、實施標(biāo)準(zhǔn)的要求,以及組織措施、技術(shù)措施、過渡期和

實施日期的建議等措施建議

標(biāo)準(zhǔn)在納入自然資源部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系后,可作為地質(zhì)行業(yè)隊伍開

展二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測評價工作的重要參考依據(jù)和準(zhǔn)則,尤其是聚

焦封存場地,分階段實施監(jiān)測活動,針對各階段監(jiān)測目的及內(nèi)容,匹

配合適的監(jiān)測技術(shù),制定行之有效的監(jiān)測方案設(shè)計,可為評估封存工

程運行狀況和制定應(yīng)對措施提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)信息,為量化、核查二氧化

碳封存量提供依據(jù),為防控二氧化碳泄漏等環(huán)境風(fēng)險提供預(yù)警,為國

內(nèi)咸水層二氧化碳地質(zhì)封存示范工程和產(chǎn)業(yè)化推廣提供參考。

建議《二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)指南》以自然資源部行業(yè)推薦

性標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后三個月實施。

十、其他應(yīng)予說明的事項

無。

24

附件1:

《二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測技術(shù)指南》章節(jié)內(nèi)容提要表

章條目次內(nèi)容摘要

1范圍指出了本標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍。

2規(guī)范性引用文件列出本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范性引用文件。

3縮略語列出本標(biāo)準(zhǔn)中的縮略語。

4術(shù)語與定義對標(biāo)準(zhǔn)中出現(xiàn)的專用術(shù)語加以定義。

解釋規(guī)定了二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測的目標(biāo)、原則和工作流

5總則

程。

5.1目標(biāo)解釋規(guī)定了二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測目標(biāo)定位。

5.2原則解釋規(guī)定了二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測的原則。

5.3流程解釋規(guī)定了二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測流程。

解釋規(guī)定了二氧化碳地質(zhì)封存監(jiān)測階段的劃分、不同監(jiān)測

6監(jiān)測階段及目的

階段工作目的。

解釋規(guī)定了監(jiān)測階段劃分為注入前、注入中、閉場和閉場

6.1監(jiān)測階段劃分

后4個階段。

解釋規(guī)定了注入前、注入中、閉場和閉場后階段的監(jiān)測目

6.2監(jiān)測目的

的。

解釋規(guī)定了監(jiān)測方案設(shè)計的一般要求,監(jiān)測內(nèi)容、指標(biāo)及

7監(jiān)測方案設(shè)計

適用技術(shù),監(jiān)測點布設(shè)方法。

7.1

溫馨提示

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