CO2地质埋存渗漏风险及补救对策.pdfVIP

V01．54NO．3 地质论评 GEOLOGICALREVIEW 爹；乞恙≯53霄 May2OO8 C02地质埋存渗漏风险及补救对策 许志刚，陈代钊，曾荣树 中国科学院地质与地球物理研究所，北京，100029 内容提要：目前，将CO：埋存于地下深部地质构造(如油气藏、煤层、地下含水层及岩溶盐腔)的减排方案能有效 地减缓温室效应而备受关注。无论什么储集体，我们都希望C0z在地下埋存的时间越长越好。然而，对于一项具体 工程的实施，必然存在一些客观和主观因素造成C0z渗漏，比如废弃井的不完善或不合理处理、地层断裂系统和水 动力系统以及地震所造成的渗漏等等。存在渗漏就可能会对周围人和生态环境造成危害。因此，进行C0z地质埋 存的风险评估是相当有必要的，是我们能长期有效安全地进行该项减排方案必不可少的基础和保证。本文即想从 建立一套完整的风险评估、管理和监测体系的角度并以加拿大Weyburn油田为例，深入分析COz地质埋存中可能 存在的渗漏风险和途径，建立CO。渗漏风险评估机制，并针对具体的渗漏可能性提出相应的补救对策，为全球范围 内，尤其对我国刚刚开展C0：地质埋存研究工作提供一些有益的思路。 关键词：CO。；地质埋存；渗漏风险；补救对策 C02地质埋存是将C02点源所产生的C02气盖层的完整性、改变地下水的运移方向，并影响地下 体，通过压缩、运输和注入的方式，埋存在地下深部 水的水质，给人类和动物的健康带来危害；④由于 的地质构造中，以达到CO：减排，减缓温室效应的 CO。为酸性气体，当注入点或埋存点的CO。浓度很 目的。CO。点源主要包括大型化石燃料或生物能 高时，酸化作用程度也较高；⑤由于生物化学的作 源设施、主要CO：排放型工业、天然气生产、合成燃 用，CO：浓度的增加将改变当地土壤的pH值、微生 料工厂以及基于化石燃料的制氢工厂等等(表1) 物种类以及营养物质的供应。在这种环境下，生物 Metz (Bert eta1．，2005)。潜在的地质构造主要包 的多样性和物种的复杂性将受到严重影响。因此， 括石油和天然气藏、不可开采的煤田以及地下(咸) 如何有效地控制和减少(或减轻)这种风险造成的危 含水层等。 害，就必须首先细化每一个地质埋存的环节，对每一 目前，CO。地质埋存因为在实现CO。减排的同个环节进行合理的风险评估，并针对渗漏或突发事 时，又可以提高油气采收率，实现双赢而备受世人注 件能提供有效的防护措施和应对方案，使COz地质 目。然而，CO。地质埋存过程是相当复杂的：从 埋存更安全、更稳定、更持久，存在的可能性风险和 C0。获取、压缩、运输和注入到CO。地质埋存及对危害更小。 COz在地下的运移情况的监测。然而，CO。地质埋 本文即想从建立一套完整的风险评估、管理和 存涉及多种因素的渗漏风险。例如，①作为COz 监测体系的角度，深入分析C0：地质埋存中可能存 埋存的有效储集体，虽然整体上可以有效地阻止 在的渗漏风险和途径，建立CO。渗漏风险评估机 CO：向空中或海洋扩散、运移和逃逸。然而，如果 制，并针对具体的渗漏可能性提出相应的补救对策， 局部小范围内C0：通过废弃井渗漏，那么将可能导 为全球范围内，尤其我国开展CO：地质埋存工程提 致C0：在废弃井周围聚集，可能形成更大的无法控 供有益的思路。 制的渗漏风险，对周围的生态环境造成灾难；②如 当然，这种评估还需要综合考虑经济和社会等 果CO。通过海洋或淡水系统渗漏，那么将在一定程 客观因素。如果只考虑技术上的因素，而忽视经济 度上影响周围海水或淡水的动、植物生态环境；③ 的承受能力、法律的约束和公众的支持，那么，