矿山企业二氧化碳存储的方法与前期评估工作

一、矿山企业二氧化碳安全有效存储的方法

（一）地质存储

1. 枯竭油气田存储
• 原理：枯竭的油气田具有良好的地质构造，其原本存储油气的空间可以用来存储二氧化碳。这些地层有稳定的盖层，可以防止二氧化碳泄漏，而且地层的孔隙结构有利于二氧化碳的注入和存储。
• 操作要点：在注入二氧化碳前，需要对枯竭油气田的剩余压力、地层渗透率等参数进行详细测量。在注入过程中，要控制注入速度和压力，避免对地层造成破坏。
2. 深部咸水层存储
• 原理：深部咸水层有巨大的孔隙空间可以容纳二氧化碳。二氧化碳注入后会与咸水发生一定的物理化学反应，形成相对稳定的存储状态。
• 操作要点：需要精确了解咸水层的温度、压力、盐度以及岩石的矿物组成等。同时，要对注入井进行合理设计，防止二氧化碳在注入过程中沿井壁泄漏。

（二）海洋存储

1. 溶解型存储
• 原理：将二氧化碳注入海洋中，在一定深度下，二氧化碳会溶解在海水中。二氧化碳的溶解度随海水深度和压力的增加而增大。
• 操作要点：选择合适的注入深度，一般在 1000 米以下。同时，要考虑海洋环流等因素对溶解二氧化碳分布的影响，避免局部二氧化碳浓度过高对海洋生态造成危害。
2. 湖底存储
• 原理：在一些天然的深湖底部存储二氧化碳，利用湖底的高压和低温环境使二氧化碳保持液态或固态形式存储。
• 操作要点：评估湖底的地质稳定性，防止因地震等地质活动导致二氧化碳泄漏。同时，要监测湖水的化学性质变化，避免对湖泊生态系统产生不良影响。

二、本地地质条件是否适合碳存储的前期勘探和评估工作

（一）地质构造勘探

1. 地层结构分析
• 采用地震勘探技术，了解地下地层的分层情况、厚度和倾角等。通过分析地震波反射和折射数据，绘制地层剖面图，确定是否存在适合存储二氧化碳的封闭地层结构，如背斜构造等。
2. 断层评估
• 利用地质钻探和地球物理测井技术，对区域内的断层进行详细探测。评估断层的活动性，因为活跃断层可能会成为二氧化碳泄漏的通道。如果存在断层，需要确定其走向、断距和渗透率等参数。

（二）岩石物理性质评估

1. 孔隙度和渗透率测量
• 通过岩芯取样，在实验室中测量岩石的孔隙度和渗透率。孔隙度决定了地层能够容纳二氧化碳的空间大小，而渗透率则影响二氧化碳在岩石中的流动能力。一般来说，高孔隙度和适当渗透率的地层更适合二氧化碳存储。
2. 岩石矿物组成分析
• 利用化学分析方法，确定岩石中的矿物成分。某些矿物可能会与二氧化碳发生化学反应，影响二氧化碳的存储稳定性。例如，含有大量碳酸盐矿物的地层可能会与注入的二氧化碳发生反应，改变地层的物理性质。

（三）流体性质研究

1. 地层水性质分析
• 对地层水的化学成分、温度、压力和盐度等进行分析。地层水的性质会影响二氧化碳的溶解度和化学反应，例如，高盐度的地层水可能会抑制二氧化碳与岩石的化学反应。
2. 气体成分探测
• 检测地下可能存在的天然气体成分，防止二氧化碳注入后与其他气体发生不良化学反应，同时了解地下气体压力，评估其对二氧化碳注入和存储的影响。

• 来源：碳云管理中心

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