2024年9月04日,由中国地质调查局水文地质环境地质调查中心承担的《二氧化碳地质封存监测技术指南》已完成征求意见稿的编制工作。
本文件给出了二氧化碳地质封存监测的目标和原则、监测阶段及目的,提供了监测方案设计、设备安装与运行维护、数据采集与实时预警、数据处理与分析、报告编制等方面的建议。本文件适用于陆域二氧化碳地质封存工程场地的监测工作。
本指南系统规定了二氧化碳地质封存全生命周期监测工作的技术框架,适用于陆域咸水层封存工程的监测实践。本指南以系统性、连续性、适用性为基本原则,明确了注入前背景值监测、注入中运行监测、闭场验证监测及闭场后长期监测四个阶段的划分与目的。本指南围绕封存体安全与环境风险防控,构建了涵盖气体注入流量与成分、储层流体运移特征、井筒完整性、水-土-气多介质环境影响、地表形变及诱发地震等多元指标的监测体系,并对监测方案设计、设备安装运维、数据采集预警、数据处理分析及报告编制各环节提出了规范化要求,旨在为封存工程稳定运行、封存量量化核查及泄漏风险预警提供技术依据。
本指南构建了多要素协同的监测内容框架,覆盖从地下封存体到地表环境的多圈层对象。针对储层流体,要求掌握二氧化碳羽流范围、饱和度及动态变化,同时监测储层压力与流体理化性质。针对泄漏风险,设置了地面注入设施泄漏、井筒内外完整性、井筒材料腐蚀等关键监测项目,并系统部署了缓冲层地下水、可饮用地下水、地表水、土壤及大气环境的多指标周期性监控。
本指南针对注入井、深部监测井、废弃井及地球物理、地下水、土壤、大气等监测对象,提出了差异化的布设原则与技术要求。明确十万吨级以上封存场地至少配置两口深监测井,并强调固定监测点位置应保持连续性与可对比性。本指南同时对地面与井下设备的安装环境适应性、联调联试流程及周期性巡检维护、故障响应时限等运行保障措施作出了具体规定。
本指南规范了从数据采集到成果报告的全流程技术要求。规定了不同监测手段的数据采集频次,并设定了大气二氧化碳浓度与诱发地震震级等关键指标的实时预警阈值。针对三维地震、InSAR、电磁法及微重力等地球物理数据,以及室内实验测试数据,分别明确了处理解释的技术依据与分析目标,确保监测数据的科学性与可追溯性。