松辽盆地二氧化碳地质埋存研究

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收稿 日期 ：２ １ 一 ４ ０ １ Ｏ ～１ ２
作者 简 介 ：廖 黎 明 （ ７ ，男 ， 四川 安岳人 ，助理 工 程 师，从 事地质 矿 产勘查 和研 究工 作 １ ８ 一） ９ ２８ ６
松辽盆地二氧化碳地质埋存研究
力在于能使 Ｃ ２ Ｏ 长期 固定 。 Ｃ ｚ 由 Ｏ 产生 的碱性铝矽酸岩将使溶液 中重碳酸根和碳酸根的浓度增加 ， 同时又
２是工容 ｔ■上 在 储深。ｊ＝． 存性分的储１厕＝ｊ Ｃ析的慧 ＝— 该Ｏ存部。＝占上 ｃ一作量曩■ １ Ｃ 的咸 ｊ－』 为松科誓＝』＝ 地估辽学嚣＝ｆ｛ 研：提，？ ｊｊ Ｏ了 水ｔ■＝Ｅ 的质Ｃ依 …ｆ 究算供为＝＾二＂ Ｉ初盆层 ■ ＝ Ｘ可Ｏ以 一十Ｅ 适步：后 Ｌ－ 处一据 —二－ 开 以地 ￡＿ 主 置定 ：二 宜 展 要 ， 地 ＿ｉ ．Ｉ 一 ｊＥ 』１ ＿ ．
为 ２０ ０ ３年 中 国 大 陆地 区 ＣＯ 放 量 的 ２ 倍 。 ５
关 键 词 ：二 氧 化 碳 ；地 下储 存 ；成 水 含 水 层 ；松 辽 盆 地 中 图分 类 号 ：Ｐ １ ． ０２ ６ ８１ ． ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ － ９ ５（ ０ ２ ３ ０ ６－ ４ ０ ６ ０ ９ ２ １ ）０ — ２ ８ ０
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促 进 了水 中溶 解 性捕 集 。 １ ）水 力 学方 法 ： Ｃ ｚ 注 入井 注入 深 部含水 层 中时 ，Ｃ 会流 出注入 井 ，进入 自然 流动状 态 。这 将 Ｏ从 Ｏ就 种 捕集 机 制几 乎 全部 取决 于含 水层 的水力 状态 。一部 分 注入 的 ｃ 溶解在 地层 水 中 ，并 通 过扩 散 、弥 Ｏ将 散 和转 变 等过 程 以溶 解相 的形 式运 移 。地 层水 的流动速 度缓 慢 ，因此捕集 Ｃ ：将处 于地 质 时间尺 度上 。 Ｏ 这 意 味着 溶解 的 Ｃ ： Ｏ 运移 范 围较大 。
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２１ ０ ２年 ９月第 ３ 卷 第 ３ ２ 期
四川地 质学 报
Ｖ １ ２ Ｎ ． Ｓｐ，２ １ ｏ． ｏ３ ｅ． ０２ ３
松 辽盆地二氧化碳地质埋存研 究
廖黎明 ，王
（． １四川省核工业地质调查 院，成都
静
６ ０ ６ ；２ 中国地质 大学，武汉 ４ ０ ７ ） １０ １ ． ３ ０ ４
ＤＯＩ ０ ９ ９ｊ ｓ ． ０ — ９ ５ ０ ２０ ． ３ ：１ ． ６ ／ ｉ ｎ １ ６ ０ ９ ． １ ． ０ ３ ．ｓ ０ ２ ３ ０
１ 研究 目的与意义
松辽盆地所在的松辽平原受新生代 以来沉降影响 ，堆积 了巨厚层的新生代松散沉积物。沉积物从山 前 至 盆地 中心往 往 由单一 成 因变 为多 成 因 ，沉 积 物颗 粒 由粗变 细 ，地 下水 化学 组成 基本 呈 带状 分 布 。盆 地 中部地下水年龄较老 ，泰康组地下水年龄为 １ ０ ～１ ０ 年 ，大安组地下水年龄为 １ ００ ２ ０ ０００ ８００ ５ ０ ～ ４００
２ 溶解的方法： ２ ） Ｃ 在水 中的溶解根据其温度 、压力和盐度 的不 同而变化 。盐度在 ３ Ｏ ％时 ，储层 的溶 解能力在 ４ ～ ｌｇ ， ７ ５ ｋ／ ｍ 相应空隙体积的 ６ ％一 ． ． ７ ７ ％是 Ｃ 。因此 ， ３ Ｏ 如果能使大部分地层水中的 Ｃ Ｏ达 到饱 和 ，这将 是一 个非 常 重要 的机 制 。 ３）矿物 处置 ： 生 在含水 层 中的地球 化 学反 应 ，可 以使 我们 通过 碳酸 盐矿 物 的 固定来 处 置 Ｃ 发 Ｏ ，地层 水 的成 分 和岩 石矿 物控 制 了含水 层 处置 Ｃ ｚ Ｏ 的量 。整 个 化学 反应 方程 如下 ： 长 石＋ 土＋ Ｏ＝ 岭石 ＋ 解石 ＋ 粘 Ｃ 高 方 白云石＋ 英 石 由于 Ｃ ｚ Ｏ 比较特殊 的物理和化学性质 ，会使原有的储层 、盖层以及水文地质情况产生一些变化 ，如 储盖结构 、流体性质、压力场以及流体和储层之间的联系等方面 的影响等 。另外地质储层中涉及 Ｃ Ｏ 埋 存渗漏所引发 的风险和环境等问题 ，尤其值得关注和更进一步的详细研究 。 ２２２ 枯竭 或 开采 到后 期 的油 、气 田 ．． 采用 油气 田封存 Ｃ ： Ｏ 的情 况 有 ２种： 一是利 用 废弃 油 气 田贮 存 Ｃ 。 原理 是采 用 “ Ｏ ，其 酸气 ”封 存 技术 。 这种方法早在许多年前 已有应用 ，目的是为 了处理油气开采和提炼过程中的 “ 酸气” ，即一种 Ｃ ： Ｏ 、Ｈ和 其他副产品的混合物 ， 中 Ｃ ２ 其 Ｏ 占总量 的 ９ ％。将 ｃ ０ Ｏ 直接注入废弃油气 田的原始储油ｆ 层 中， 气） 能够可 靠地封存 ｃ ｚ另一种是采用 ｃ ｚ Ｅ Ｒ技术（Ｏ Ｏ。 Ｏ— Ｏ Ｅ Ｒ为 Ｅ ｈｎｅ ｉ ｅｏｅ 的缩写 ， 提高石油回采率”， ｎ ａｃ Ｏｌ ｃｖｒ Ｒ ｙ 即“ ） 把超 临界状态的 Ｃ Ｏ 直接注人已开采过的储油层 中， 在高压条件下 ， Ｏ 推动原油向生产井流动 ， Ｃ 从而提 高石油 的采 出率。其中部分 Ｃ ： Ｏ 溶解于未能被开采的原油中或贮存于地层孔隙中；部分 Ｃ Ｏ 随原油 、水 和天然气从生产井排出，这部分 Ｃ ｚ 以通过分离和压缩 由注气井循环注入储油层 。这一技术 目前比较 Ｏ可 成熟 ，一些 老 油 田 、气 田附近 的发 电厂 、化 肥厂 等产 生 大量 Ｃ Ｏ 的企 业 ，如大 庆油 田、胜利 油 田 、大港 油 田、中原油 田等 ，考虑收集 Ｃ ｚ Ｏ气体 ，液化后输送到毁弃的油井 、气井中，把 Ｃ Ｏ 埋藏到地下地层里 ， 同时可增加油 田采油井、采气井的产量 。在附近没有老油气 田、煤田，但地下存在含咸水地层 的地 区， 如长江三角洲及两翼地区、珠江三角洲地 区的石油化工基地 、钢铁生产基地 ， 以考虑回收 Ｃ 可 Ｏ 气体 ， 液化后通过井管将 ｃ ｚ ０ 输送到地下具有 良好区域盖层ｆ 致密泥岩 、页岩 、膏盐岩等） 的含咸水地层 中埋藏起 来 。但这首先需要地质调查 ，搞清地下地层类型及结构 、构造。 ２２３不可 开 采或 废弃 的煤 层 ．Ｉ 煤 系地 层 中普 遍存 在 着 因技术 原 因或 经 济原 因而弃 采 的煤层 ，例如 不 可采 薄煤 层 、埋藏 超过 终采 线 的深部煤层 、 构造破坏严重的煤层等 ， 是埋存 Ｃ Ｏ 的另一种潜在的适宜的地质构造。当 Ｃ ： Ｏ 注入这样的煤 层后 ，类似于利用活性碳过滤空气和水中杂质的过程 ，它们在煤层的孔隙中扩散 ， 并最终被煤体所吸附。
摘要 ：Ｃ 地 下储存 可有 效地减 少人类 活动排放到 大气中的 Ｃ 量 ，从而缓解 日趋 严重的全球 气候 变化问 Ｏ Ｏ： 题 。沉积盆地地 下深部存在体积 巨大的咸水含水层 ，咸水不 宜开发利用 ，可用来储存 大量的 Ｃ 。研 究结果表 Ｏ 明，利 用松辽盆地进行 ＣＯ。 的地质埋存是 可行 的； 辽盆地 深部成含 水层 的 ＣＯ。 松 储存 容量大约为 ８９ ０ ，约 ． Ｘ１ ６ ｔ