調(diào)查｜碳封存技術(shù)：給二氧化碳“安家”

 

7月10日，石家莊市，省地調(diào)院碳中和地學(xué)研究室一間辦公室內(nèi)，一塊塊直徑十幾厘米、長(zhǎng)度約1米的圓柱形巖石呈現(xiàn)在筆者面前。

 

這個(gè)看起來(lái)平平無(wú)奇的巖石樣品背后，卻蘊(yùn)藏著十分豐富的內(nèi)容和“秘密”。

 

“它的學(xué)名叫地層巖芯，是技術(shù)人員根據(jù)地質(zhì)工作或工程需要，使用取芯鉆機(jī)從地下取出的圓柱狀巖石樣品。別看這巖芯不起眼，它是從數(shù)千萬(wàn)年前乃至上億年前形成的地層中取出來(lái)的，通過(guò)對(duì)巖芯的分析，我們可以了解地質(zhì)變遷、地下環(huán)境等。”徐永利告訴筆者。

 

不過(guò)，此次的巖芯研究并不是為了找礦，而是為了對(duì)河北省平原碳封存地質(zhì)條件“摸家底”。

 

“雖然目前落地的碳封存項(xiàng)目多以二氧化碳強(qiáng)化石油開(kāi)采為主，但實(shí)際上適宜進(jìn)行碳封存的地質(zhì)結(jié)構(gòu)還包括氣田、不可開(kāi)采的煤層、咸水層等。”徐永利說(shuō)，其中地下深部咸水層因具有分布廣泛、儲(chǔ)存量大等特點(diǎn)而被視為二氧化碳長(zhǎng)期封存的最優(yōu)陸地場(chǎng)所。

 

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心此前開(kāi)展的我國(guó)二氧化碳地質(zhì)儲(chǔ)存調(diào)查研究表明，在我國(guó)盆地級(jí)二氧化碳地質(zhì)儲(chǔ)存潛力構(gòu)成中，按儲(chǔ)存介質(zhì)類(lèi)型劃分，深部咸水層的儲(chǔ)存潛力占95.6%，油氣藏及深部不可采煤層的潛力占4.4%。

 

顯然，在我國(guó)深部咸水層二氧化碳地質(zhì)儲(chǔ)存潛力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了油田、天然氣田和煤層氣田，是實(shí)現(xiàn)未來(lái)我國(guó)規(guī)?；趸嫉刭|(zhì)儲(chǔ)存的主力。

 

更詳細(xì)調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，我國(guó)陸域主要大型盆地大都發(fā)育有大厚度沉積地層，深部咸水含水層較發(fā)育，咸水含水層之間的相對(duì)隔水層或弱透水層構(gòu)成較好的封閉條件，適合進(jìn)行二氧化碳封存。其中，華北盆地（平原）為較適宜二氧化碳地質(zhì)儲(chǔ)存的陸域盆地，儲(chǔ)存潛力大，儲(chǔ)蓋層條件相對(duì)較好，應(yīng)作為下一階段工作的重點(diǎn)區(qū)域。

 

為此，2022年，省自然資源廳組織相關(guān)單位在太行山前晉縣凹陷和丘縣凹陷進(jìn)行了二氧化碳地下封存潛力試點(diǎn)調(diào)查。此次調(diào)查范圍約為5800平方公里，以深部咸水層和煤層為目標(biāo)層，初步預(yù)測(cè)兩凹陷區(qū)二氧化碳封存潛力約26億噸。

 

“此前進(jìn)行的試點(diǎn)調(diào)查畢竟范圍有限。為盡快摸清河北省平原地區(qū)碳封存潛力‘家底’，今年以來(lái)，受省地礦局地質(zhì)環(huán)境處委托，省地調(diào)院承擔(dān)了《河北平原碳封存地質(zhì)條件初步調(diào)查評(píng)價(jià)》項(xiàng)目。”徐永利表示。

 

據(jù)介紹，該項(xiàng)目的主要任務(wù)是篩選平原地區(qū)適宜二氧化碳封存的目標(biāo)儲(chǔ)層，對(duì)平原區(qū)進(jìn)行盆地/區(qū)域級(jí)別封存潛力評(píng)價(jià)，篩選適宜開(kāi)展規(guī)?；刭|(zhì)封存的靶區(qū)，在排放源核查與地面調(diào)查的基礎(chǔ)上，進(jìn)行源匯匹配，為優(yōu)選靶區(qū)進(jìn)行封存場(chǎng)地注入與封存性能評(píng)價(jià)提供依據(jù)。