我国深部砂岩咸水层CO2-水混合注入封存技术取得新进展

2024-02-02 13:12:33 来源：中国科技网

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“试验证明了深部咸水层CO2地质封存可注入性良好，单井注入流量超24.3m3/h。”1月31日，黑龙江省生态地质调查研究院教授级高工马永法说，他所在的研究团队在松辽盆地林甸地区深部咸水层CO2地质封存项目已取得阶段性突破进展，首次开展深部砂岩咸水层CO2-水混合溶解注入试验，取得了较好成果。

当前，以CO2为主的温室气体浓度急剧升高导致的全球气候变化问题，已引起国际社会广泛关注。在无法完全放弃化石能源背景下，碳捕集利用与封存（以下简称CCUS）技术作为碳中和技术组合不可或缺的部分，被认为是实现《巴黎协定》温控目标和我国碳中和目标的关键手段和托底保障。

根据中国CO2碳捕集利用与封存年度报告（2023）的预测，碳达峰碳中和目标下，我国CCUS减排需求为：2025年约为2400万吨/年，2040年预计达到10亿吨/年，2050年将超过20亿吨/年，2060年约为23.5亿吨/年。

为强化科技创新在减碳控碳中的支撑引领作用，黑龙江省地质矿产局组织开展松辽盆地林甸地区深部咸水层CO2地质封存潜力和先导注入试验研究项目，黑龙江省生态地质调查研究院负责实施。

经过长时间探索研究，该院马永法研究团队在国内首次利用地热井资料评价了松辽盆地林甸地区深部砂岩咸水层CO2地质封存潜力，其理论封存量为478.91亿吨，有效封存量为11.49亿吨，单位面积封存潜力达到1344.87万吨/平方公里。

马永法介绍，研究团队还构建了松辽盆地林甸地区深部砂岩咸水层CO2地质封存适宜性评价体系并开展了评价工作，其二级构造单元均较适宜开展CO2封存。

此前，冰岛首次开展了玄武岩CO2-水混合溶解注入封存试验。经监测表明，混合溶解注入可大大加速CO2、水与储层岩石反应生成矿物的时间，保证CO2更安全地封存于地下。基于此，马永法研究团队搭建现场注入平台，率先探索在深部砂岩咸水层开展CO2-水混合溶解注入试验。

“随着深部咸水层CO2地质封存技术的日趋成熟，可将深部咸水层变为封存CO2的地质储库。”马永法说，这些地质储库具有稳定的地质特征和封存能力，能安全地长期储存CO2，减少排放和环境污染，降低对气候变化的负面影响。

通过对林甸地区深部咸水层CO2地质封存潜力和适宜性进行评价，并开展先导注入试验，对CO2注入砂岩咸水层后中长期封存机理和封存能力得出关键认识，积累相关的注入工艺和关键技术，不仅能为大庆市、齐齐哈尔市的碳源安全封存提供依据，还能为黑龙江省规划低碳发展、完成减排任务提供支撑，为黑龙江省乃至全国实现碳中和开展有益探索。