CO2地质储存研究现状与启示
二氧化碳捕集与储存技术的研究现状与发展趋势
二氧化碳捕集与储存技术的研究现状与发展趋势随着人类对能源和工业的需求增加,大量的二氧化碳排放导致了全球气候变暖等环境问题,迫切需要探索新的解决方案。
二氧化碳的捕集和储存技术被认为是目前有效的减少二氧化碳排放的手段之一。
本文将探讨二氧化碳捕集与储存技术的研究现状及其未来发展趋势。
1. 二氧化碳捕集技术的研究现状二氧化碳捕集技术基本上可以分为三类:吸收、吸附和化学反应。
吸收法是将空气或烟气通过化学液体,如氨水、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾等,从中吸收二氧化碳。
吸附法是通过多孔吸附剂,如活性炭、沸石、硅胶等,将二氧化碳吸附在其表面上。
化学反应法是将二氧化碳和其他物质反应生成固体产物,如钙碳酸盐、镁碳酸盐等。
吸收法是目前应用最广泛的方法,主要用于工业排放和纯化二氧化碳。
吸附法在实验室中取得了一定的成果,但目前还需要进一步提高其效率和稳定性。
化学反应法的研究还处于初步试验阶段。
2. 二氧化碳储存技术的研究现状二氧化碳储存技术主要包括地下埋存、化学固化和生物转化三个方向。
地下埋存是将二氧化碳直接储存到地下岩石层中,防止其进入大气。
化学固化是将二氧化碳和其他物质反应生成永久性固体。
生物转化是利用微生物、植物等生物体将二氧化碳转化为有机物质。
地下埋存是目前应用最广泛的方法,可以分为“扩散”、“溶解”和“封存”三类。
扩散是指将二氧化碳扩散到岩石孔隙中,使其在地下形成稳定的气体储集体。
溶解是将二氧化碳溶入岩石中的水中,形成酸性水溶液。
封存是将二氧化碳封存在地下盐穴和煤层之中。
3. 二氧化碳捕集与储存技术的发展趋势尽管二氧化碳捕集与储存技术已经取得了一定的进展,但还面临着许多挑战。
其中最重要的问题之一是成本。
由于以下设备和材料的高成本,这些技术的投资并不划算:吸收剂、吸附剂、反应催化剂、压缩和输送设备,以及地下岩石层钻探和储存设备。
另一个问题是安全性。
由于二氧化碳是一种不可见、难以感觉到的气体,如果泄漏,无形的气体对人和环境造成的风险不能忽略。
CO2捕集与地质封存技术的研究进展
CO2捕集与地质封存技术的研究进展二氧化碳是人类活动排放最为严重的一种温室气体之一,其大量排放将导致全球气候变化。
为了减轻二氧化碳排放对气候影响,人们在研究和应用CO2捕集与地质封存技术。
本文将就该技术的研究进展进行讨论。
一. CO2的捕集技术二氧化碳的捕集技术主要有以下几种:1. 吸收剂法该方法通过化学吸收剂将二氧化碳从燃料中分离出来,进而进行二次处理后回收。
常见的化学吸收剂有氨水、甲醇和甲酸等。
这些化学吸收剂能够强烈与二氧化碳相互作用,从而将二氧化碳含量提高至20%至30%。
然后,利用加热等方法将其分离出来。
2. 膜分离法该技术使用多孔材料或薄膜将气体分离。
与吸收剂法不同,这种方法不需要化学反应,而是利用分子大小和形状差异来分离二氧化碳。
这种方法的优点是操作简单,能够减少能源需求和二氧化碳排放,但需用高效的膜分离材料。
3. 生物处理法该方法通过利用植物和微生物将二氧化碳从大气中吸收并固定,以促进生长和光合作用。
生物处理法具有环保、可持续和低成本等优点,而且使光合作用生命周期跨越了几个世纪,能够为我们储存大量的二氧化碳。
二. CO2的地质封存技术地质封存技术使用包括地下盆地、含油气层和煤层等在内的地下储层,通过向其中注入二氧化碳来固定排放的二氧化碳。
地下封存通常分为三种类型:1. 构造封存该方法利用大地构造特征来封存二氧化碳。
将二氧化碳注入具有天然隔离作用的地下盆地或断层带等地区。
2. 含气层固定该方法通过将二氧化碳注入勘探和开采过程中废弃的含油气层中,实现二氧化碳的固定。
3. 煤层固定将二氧化碳注入煤层中,能够不仅实现二氧化碳的固定,还能够使煤层中的气体被替换成二氧化碳,对煤层气的勘探和开采具有积极意义。
三. CO2捕集与地质封存技术的发展现状近年来,CO2捕集与地质封存技术在全球得到广泛关注。
国内外关于二氧化碳捕集技术的研究和开发正在逐渐深入。
其中一些技术模型在实验室中表现出良好的效果,并得到了大规模工业化应用。
二氧化碳储存技术的发展趋势
二氧化碳储存技术的发展趋势随着人类经济和科技的高速发展,二氧化碳(CO2)的排放量急剧增加,这对全球气候和环境都带来了极大的威胁。
为了阻止气候变化,全球各国纷纷采取了一系列包括降低工业排放、提高绿色能源使用和发展二氧化碳储存等多项环保措施。
本文将着重探讨二氧化碳储存技术的发展趋势及其影响。
一、什么是二氧化碳储存技术二氧化碳储存技术,又称二氧化碳捕获、利用及封存技术,是将工业、发电、钢铁、石化等行业的二氧化碳排放从空气中捕获后封存到特定地下或海洋储存层,以减少其对大气层的负面影响。
尽管大多数国家都在积极推广和开展二氧化碳储存技术,但这项技术仍面临诸多挑战和困难。
二、二氧化碳储存技术的发展现状二氧化碳是一种无色、无味、不易燃烧的气体,在大气中不易被发现,已经成为全球公认的气候变化主要原因之一。
目前全球的二氧化碳排放量超过40亿吨,其中近70%来自发达国家和地区。
在应对气候变化工作中,全球各国都开始积极探索二氧化碳储存技术,以减少二氧化碳排放对环境的影响。
目前,从技术上来看,将二氧化碳封存到水路平衡下的地下储层或深海海底,是二氧化碳储存技术发展的主流形式。
但因为储存层地质条件的不同,成本、安全等问题,目前在全球各国的二氧化碳储存项目发展速度和规模差异巨大。
目前,美国、加拿大、挪威、澳大利亚等发达国家是二氧化碳捕获和储存技术最成熟和应用最广泛的国家。
三、二氧化碳储存技术的发展趋势随着人类环保意识的提高和对气候变化的深刻认识,二氧化碳的储存技术将逐步成为全球环保措施的关键之一。
未来的发展趋势主要表现如下:1. 以欧洲为代表的多个国家制定了法律和政策,以鼓励度二氧化碳捕获、利用和封存等技术,鼓励企业开展二氧化碳封存相关业务的支持和资助。
2. 研究和开发新型储存材料及技术,增强二氧化碳的储存安全性。
3. 发展海洋二氧化碳封存技术、开采可再生能源,大幅降低二氧化碳排放量,实现低碳经济。
4. 在工业和石化领域继续推行高效、低排放的技术和装置,控制二氧化碳的排放源头。
二氧化碳的储存与利用技术研究
二氧化碳的储存与利用技术研究随着全球化进程的不断加速以及环境污染问题的日益突出,人类对可再生能源和碳排放的有效利用一直是探索的重要课题。
二氧化碳是目前环境污染的一个主要因素,如何将其有效储存、利用是当前的一大挑战。
近年来,人们在这一领域展开了广泛的研究与实践,不断提出新技术新方案,为环境保护和可持续发展提供了宝贵的经验。
一、二氧化碳的储存技术二氧化碳的储存技术主要包括地下储存、溶于水中、固态化等方法。
1.地下储存技术地下储存技术是一种广泛使用的二氧化碳储存方法,主要包括海底以及地下岩层两种方式。
海底地球化学储存技术主要通过将二氧化碳置于千米深的海底,并利用水柱的重力和海底固体地质层静力压作为压力支撑储存。
而地下岩层储存则利用了地下膨胀岩层的空隙和地方压力等特点,在地下1公里至3公里深度进行储藏。
2.溶于水中技术溶于水中技术是将二氧化碳在水中溶解,形成气体水溶液,最终将其固定到某个永久性储藏区域中,例如海床、薄水层和地下石灰岩中。
这一过程依靠溶气也涉及泡沫型气暴发等机械方法来保持二氧化碳在溶液中的稳定状态。
3.固态化技术固态化技术是一种将二氧化碳转化成固态来储存的技术方法。
这种技术的优点是储存体积小,储存密度高,对环境无影响。
但缺点是实际操作难度较高,需要消耗大量的能源和使用氨作为催化剂。
二、二氧化碳的利用技术二氧化碳的利用技术主要包括化学和生物两个方面。
化学分为化学转化和化学合成两种,生物主要是利用生物反应器发酵等方法。
1.化学转化化学转化主要将二氧化碳转化成其他有价值的化学物质,如单质碳、甲醇、乙醇、丙烯、纤维素纤维、氨基酸、聚酯等。
此种变化用于化学工业、再生能源、降低碳排放等领域。
2.化学合成化学合成的方式是通过将二氧化碳和其他化学原料合成新化学物质,如聚醚醇、尿素、醋酸、高分子材料等,广泛应用于化工、汽车制造、建筑以及体积航空等行业。
3.生物利用生物利用主要是利用微生物将二氧化碳转化成生物质,并最终生产出能源、化学物质等。
二氧化碳封存与利用技术的发展与前景分析
二氧化碳封存与利用技术的发展与前景分析随着全球工业化和能源消耗的增加,二氧化碳的排放量快速增长,给全球变暖和气候变化带来了严重的风险。
因此,寻找和发展二氧化碳封存与利用技术已经成为降低二氧化碳排放的重要途径之一。
本文将讨论二氧化碳封存与利用技术的发展现状、关键技术以及未来的前景。
首先,二氧化碳封存技术是指将二氧化碳气体捕获并封存在地下或其他储存设施中,防止其进入大气中。
目前已经发展的二氧化碳封存技术主要包括地质封存和海洋封存。
地质封存技术是指将二氧化碳气体封存在地下深层地层中,如油气田和岩石层。
海洋封存技术则是将二氧化碳气体封存在海洋中,如深海水和沉积物。
这些封存技术都需要确保封存储存设施的安全性和环境可持续性。
其次,与二氧化碳封存技术相对应的是二氧化碳利用技术。
二氧化碳利用技术是指将捕获的二氧化碳气体转化为有用的化学品或能源,从而实现资源的循环利用。
目前已经发展的二氧化碳利用技术主要包括碳捕获利用储存(CCUS)、电力化学和合成燃料技术。
碳捕获利用储存技术将捕获的二氧化碳转化为化学品或燃料,用于工业生产或汽车燃料。
电力化学技术通过将二氧化碳转化为电力或电池储存,实现能源的可持续利用。
合成燃料技术则将二氧化碳转化为合成燃料,如合成天然气或合成石油。
然而,在二氧化碳封存与利用技术的发展过程中仍然存在一些挑战和难题。
首先,技术成本是目前的主要限制因素之一。
二氧化碳封存与利用技术的设备和设施非常昂贵,需要大量的资金进行研发和建设。
其次,二氧化碳封存与利用技术的规模还相对较小,无法实现大规模应用和商业化。
此外,二氧化碳封存与利用技术对环境的影响还需要进一步研究和评估,以确保其长期的可持续性和环境友好性。
然而,尽管存在一些困难和挑战,二氧化碳封存与利用技术仍然具有广阔的发展前景。
首先,随着国际社会对气候变化问题的关注不断增加,各国政府和企业对二氧化碳减排的需求也在增加。
这将为二氧化碳封存与利用技术提供更多的投资和合作机会。
CO2地质封存技术研究综述
CO2地质封存技术研究综述摘要:CO2捕集与地质封存技术作为缓解温室效应的有效方法,近年来成为应对气候变化研究热点之一。
本文对过去几年世界各国学者在CO2地质封存技术研究进展进行了综述,以期对国内相关研究提供支持。
关键词:CO2地质封存盐水层研究综述工业革命推动人类社会迅猛发展,也带来了诸多问题,其中之一便是由于人类大量使用化石能源,所产生的温室气体引发温室效应。
《京都议定书》将CO2列为带来温室效应的主要气体CO2,其在大气中的含量由1830年的280mg·kg-1增加到了2005年的375mg·kg-1,并且还有继续增加的趋势[1]。
为应对这种趋势近年来对大型的CO2排放源,如火电厂等进行CO2捕集,并将捕集来的CO2封存于地下合适的区域,如:盐水层、废弃油气井等,成为应对全球变暖的研究热点之一。
1CO2地质封存技术简介CO2地质封存技术整个过程是由CO2的捕集和封存两部分构成,首先要求对使用传统化石能源的CO2大型排放源进行CO2捕集与压缩。
其次,将捕集的CO2运输到合适的埋藏地点进行封存,这些区域包括地下盐水层,低产或废弃的油田煤层,以及深海等地区。
研究较早,并且工程实践开展较早的是将分离压缩得到CO2在进行再利用,即将其注入到低产的油气田,封存的同时再进行驱油气,使油气田采收率提高。
其是利用CO2溶解到原油中后,原油的密度和黏度会降低,在后续注入的CO2与水的作用下会更加容易被驱替到生产井处,所以此种方法有较好的经济性。
另外与使用CO2驱油相类似的是将CO2注入到煤层中,封存的同时,用以驱气,以提高甲烷产率。
其主要利用了多孔煤层对CO2的吸附能力大于CH4,所以可以通过注入CO2将其中本来吸附的CH4驱替出来。
虽然此技术前景较好,但现阶段技术还不成熟,主要表现为:煤层渗透率对封存能力的影响较为复杂,研究表明,当煤层吸附CO2后,其渗透率会剧烈下降,同时后续吸附能力也会剧烈下降[2]。
CO2地质封存技术及其在环境保护中的应用
CO2地质封存技术及其在环境保护中的应用随着工业的快速发展和全球经济的不断增长,化石燃料的快速消耗导致二氧化碳(CO2)排放急剧增加,加速了全球气候变化进程。
为了缓解这种情况,世界各国和地区积极寻找解决方案。
其中一种解决方案是采用CO2地质封存技术,这种技术对于环境保护具有广泛的应用前景。
CO2地质封存技术是将CO2在地下储层封存起来,防止其被排放到大气中,从而减少其对环境的影响。
这种技术所采用的地下储存介质包括盐穴层、煤层、油气层等。
这些介质都具有一定的渗透性和储层密度,在地下储存CO2时可以保证其长期安全。
该技术主要包括三个过程:CO2捕捉、CO2运输、CO2地质封存。
CO2捕捉是该技术的第一个关键环节。
目前已经有多种CO2捕捉技术,包括化学吸收法、物理吸收法、膜分离法等。
其中,化学吸收法是目前应用最广泛的一种技术,其主要原理是利用溶液吸收CO2,再通过加热或减压等方法使其释放出来。
该技术的优点是操作简单、高效,并且不需要额外的驱动力。
但是,该技术的缺点是耗能量大,并且捕捉出来的CO2浓度较低,必须经过处理才能用于CO2地质封存。
CO2运输是第二个关键环节。
由于储存地点通常离产生CO2的地点较远,所以需要进行CO2运输。
CO2运输的方式分为两种,一种是管道输送,一种是船运输。
管道输送是目前应用最广泛的一种方式,其优点是可靠性高,适合较近的运输距离。
船运输则适用于需长距离运输的情况。
在CO2运输时需要注意安全问题,例如CO2的压力和温度必须在安全范围内,并且必须采取中断和急停等措施以应对紧急情况。
CO2地质封存是该技术的第三个关键环节。
CO2的地质封存通常是通过注入和封存工艺来实现的。
这种工艺将CO2注入地下储层中,然后在上方加入一层密封物,从而防止CO2的逸散和泄露。
在CO2地质封存的过程中,需要考虑地质条件和地层稳定性,充分了解地层特征和构造,从而确保CO2地质封存的安全和可靠性。
CO2地质封存技术具有显著的环境保护优势。
二氧化碳捕获与储存技术研究进展与前景
二氧化碳捕获与储存技术研究进展与前景二氧化碳是一种被广泛关注的气体,它被认为是导致气候变化的主要元凶之一。
随着人类工业的快速发展,二氧化碳的排放量也在快速增加。
为了减缓气候变化的影响,减少大气中的二氧化碳浓度,科学家们开始研究如何捕获和储存二氧化碳。
本文将介绍二氧化碳捕获与储存技术的研究进展与前景。
一、二氧化碳的捕获二氧化碳的捕获是指通过某些技术手段将它从尾气或者大气中分离出来,从而减少它的排放。
目前比较成熟的二氧化碳捕获技术有物理吸收法、化学吸收法和膜分离法等。
物理吸收法:物理吸收法是通过将二氧化碳在一定压力下溶解于溶液中来实现分离。
通常所用的溶液为胺溶液。
这种方法的优点是能够溶解大量的二氧化碳,缺点是设备大、能耗高、操作复杂。
化学吸收法:化学吸收法是指利用一些化学反应来将二氧化碳分离出来。
主要有氧化法和碳酸盐法两种。
氧化法是二氧化碳与过氧化氢反应,生成稳定的类似于碳酸的产物。
碳酸盐法则是利用化学反应使二氧化碳被固定在高效吸附材料中。
这种技术的优点是分离效率高,能够处理高浓度的气流,缺点是需要大量消耗能源。
膜分离法:膜分离法是将含有二氧化碳的气体通过了半透膜使其与空气分离。
半透膜根据不同的材料分为有机膜、无机膜和复合膜等。
这种方法的优点是操作简单,容易维护和操作,缺点是分离效率相对较低。
二、二氧化碳的储存二氧化碳的储存是指将其从大气或者尾气中分离出来,采取合适的方法将其以稳定的形式长期保存。
目前较为成熟的二氧化碳储存技术有地下储存、海洋储存和矿化储存等。
地下储存:地下储存是将二氧化碳储存在地下深层岩石层中,通过地质封孔和监管保证二氧化碳不泄漏。
地下储存具有存储量大、安全性高的特点,但是地质条件限制了它的应用范围。
海洋储存:海洋储存是将二氧化碳储存在海洋的深层底部,通过大气和海洋水的扩散以及生物地球化学过程将其长期封存。
海洋储存的优点是海洋面积广阔,容纳量大,但是由于海洋环境的复杂性和生态环境的安全问题,还需要继续研究和探索。
二氧化碳地质封存技术的研究进展
二氧化碳地质封存技术的研究进展
随着气候变化的日益严重,有关二氧化碳排放的问题也越来越引起人们的关注。
在其中,二氧化碳地质封存技术的应用和研究被越来越多的人所重视。
本文将会从封存原理、实践应用和技术瓶颈等几个方面,深入探讨二氧化碳地质封存技术的研究进展。
封存原理
二氧化碳地质封存技术的基本原理是将产生的二氧化碳通过管道或者潜水泵送
到地下岩层之中,使其与地下岩石反应,形成矿物质,保持长时间地下封存。
这种方法被认为是最有效的应对气候变化的方式之一,因为二氧化碳长时间地封存于地下,不会再次进入大气中。
实践应用
二氧化碳地质封存技术不仅具有实用价值,也已经得到广泛的应用。
比如,已
经开始建设的CCS示范工程,意味着对此类技术的进一步探究,送到大容量的二
氧化碳处理设置,然后运送到地下的储存岩层。
同时,在气候变化、环境保护方面,也很受到政府各层面的重视。
技术瓶颈
虽然二氧化碳地质封存技术有很大的发展空间,但其中仍存有许多技术瓶颈。
例如,如何选择合适的岩石层,如何选择管道等,都需要经过大量的实践和测试。
其次,成本问题是制约其开展及规模化应用的重要因素。
总结
可以看出,二氧化碳地质封存技术已经取得了很大的进展。
但是,要想深入地
研究其其中的问题,并且真正地达到应对气候变化的效果。
需要全社会的积极参与
和关注,为此制定实际的行动计划,并有积极的执行力,这样才能够真正地保护我们的地球和环境。
CO2海底地质封存技术基础理论及现状分析
CO2海底地质封存技术基础理论及现状分析CO2海底地质封存技术是一种将二氧化碳气体封存在海底地层中,以减少大气中的温室气体浓度和减缓气候变化的方法。
该技术基于地质储层封存二氧化碳的理论,通过将CO2气体注入海底地质层来实现碳封存。
本文将围绕CO2海底地质封存技术的基础理论和现状展开分析。
一、基础理论1.1储层选择:选择适合封存CO2的地质层是CO2海底地质封存技术的基础。
通常选择深层海底盆地或者适合CO2注入的地质层。
储层应具备一定的孔隙度和渗透性,以确保CO2气体能够有效封存在地下。
1.2CO2地质封存过程:CO2地质封存主要包括CO2的捕集、传输和封存三个过程。
首先是对二氧化碳气体的捕集,通常采用化学吸收或物理吸附等方法将CO2从工业排放中分离出来。
然后通过管道将CO2气体输送到海底地质层,最后将其注入到地下储层中进行封存。
1.3封存稳定性评估:CO2地质封存后,需对封存地质层进行长期稳定性评估。
主要考察地质层的封存效果、CO2的扩散与储存情况、地下水和地震等风险对封存的影响等因素,并据此评估封存的长期稳定性和安全性。
二、现状分析2.1技术进展:目前,CO2海底地质封存技术已经在一些国家和地区展开实际应用。
挪威和澳大利亚等国家已经开始实施CO2的海底地质封存项目,实现了一定的封存效果。
此外,美国、加拿大和中国等国家也在研究CO2地质封存技术。
2.2风险评估:CO2海底地质封存涉及到地下储层的稳定性和安全性等问题,有一定的风险。
其中地震和地下水污染是封存过程中的主要关注点。
因此,需要加强对封存地质层的监测和评估,及时应对潜在的风险。
2.3法规和政策:各国政府和国际组织纷纷出台CO2海底地质封存的相关法规和政策,以规范封存过程并保障环境安全。
加强国际合作,共同应对气候变化和减少温室气体排放是推动CO2地质封存技术发展的重要方向。
综上所述,CO2海底地质封存技术是一种重要的碳减排技术,可以有效减缓气候变化并降低温室气体排放。
油藏CO2地质封存技术研究及应用
油藏CO2地质封存技术研究及应用地球上的气候变化问题日益引起人们的关注,其中二氧化碳排放是主要的原因之一。
为了减少二氧化碳排放并达到减缓气候变化的目标,科研工作者们积极探索各种方法来处理这一问题。
油藏CO2地质封存技术作为一种潜在的解决方案,正在逐渐受到人们的关注和重视。
在过去的几年里,油藏CO2地质封存技术已经成为了一个备受关注的研究领域。
通过将二氧化碳气体封存在地下油气储层中,不仅可以减少温室气体的排放,还可以提高油气采收率,实现“一石二鸟”的效果。
但是这项技术的研究和应用还存在一些挑战和难点,比如封存效率、地质安全性、成本等方面的问题。
在进行油藏CO2地质封存技术研究和应用时,首先需要对地质条件进行详细的调查和评估。
只有充分了解地质构造、地层特征、孔隙结构等信息,才能够选择合适的封存位置,并确定封存效果。
此外,还需要考虑到CO2封存后可能引起的地质灾害风险,做好事前预防和事后监测工作,确保封存的安全可靠。
另外,油藏CO2地质封存技术的应用也需要充分考虑社会、经济等方面的因素。
比如封存成本、封存周期、封存效益等问题都需要进行全面的评估和研究。
只有在技术、经济、社会等多方面考虑下,才能够实现油藏CO2地质封存技术的真正应用和推广。
近年来,随着石油、天然气等传统能源资源的逐渐枯竭,人们对于地质储层的开发和利用越来越重视。
油藏CO2地质封存技术的研究和应用,不仅可以实现二氧化碳的减排,还可以为地质资源的合理开发和利用提供更多可能性。
因此,油藏CO2地质封存技术的研究和应用具有非常重要的意义。
梳理一下本文的重点,我们可以发现,油藏CO2地质封存技术是一项具有巨大潜力和意义的技术。
通过不断深入的研究和应用,可以有效地减少温室气体的排放,促进地质资源的可持续利用,实现经济可持续发展的目标。
希望未来能够有更多的科研人员加入到这一领域,共同推动油藏CO2地质封存技术的发展和应用。
世界二氧化碳埋存技术现状与展望
EnergyandEnvironment雏澡s环境图1CO:埋存选择示意图(IEA,2001)埋存CO:的途径和技术。
一些国家和地区已经开展了CO:埋存量的研究。
这些国家包括:澳大利亚开展了深部盐水层、枯竭气藏、不能开采的煤层埋存量的研究;加拿大开展了深部盐水层、枯竭油气藏、不能开采的煤层埋存量的研究;曰本开展了深部盐水层、不能开采的煤层埋存量的研究;美国开展了深部盐水层、枯竭油气藏、不能开采的煤层埋存量的研究。
埋存量研究涵盖了CO:排放量大的主要地区,美国、欧洲研究较早,东南亚地区只有日本、中国开展了研究,印度还没有开展此项工作。
2003年6月,多国签署了一项称为碳封存领导论坛(简称CSLF)的多边合作计划,旨在为碳封存技术提供国际合作框架。
其工作重点是促进技术发展,长期致力于安全地封存、捕获、’运输和储存CO:,向国际社会广泛地推广该技术,并解决更大层面上的问题,如有关碳物质捕获与存储的法规等。
欧盟委员会在2006年3月8日发表的《欧洲安全、竞争、可持续发展能源战略》,明确地将“加大研发CO:捕集和埋存新技术、努力减少温室气体排放”作为其一系列政策与措施之一。
3世界二氧化碳埋存现状3.1成含水层埋存在地下埋存CO:的3种地质储体中,成含水层的勘探开发研究程度较低,但其分布面积广,厚度大,储存容量巨大,所以咸含水层是主要的地质储体。
加拿大Alberta研究院在l993一l995年期间通过计算机模拟分析了CO:在成含水层中的流动、扩散及其与矿物的反应过程,明确了CO:咸含水层储存的机理。
挪威的SleiPner工程自1996年以来每年向位于海底下1000m的Utsira砂岩成含水层注入100万tC02。
美国、日本等国的研究机构也进行了一些实验室研究和现场试验。
中国沉积盆地成含水层分布面积广,厚度大,储存空间很大。
欧盟启动了“欧洲地质埋存燃烧化石燃料所排放的二氧化碳的潜力评价(GESTCO)”项目。
二氧化碳地质封存技术研究
二氧化碳地质封存技术研究地球上的气候变化问题日益引起人们的关注,其中二氧化碳排放是主要的温室气体之一。
为了减少大气中的二氧化碳含量,科学家一直在研究各种减排和封存二氧化碳的技术。
二氧化碳地质封存技术是其中一种被广泛研究的方法。
本文将介绍二氧化碳地质封存技术的研究进展和应用前景。
二氧化碳地质封存技术是指将二氧化碳气体永久地储存在地下的技术。
它的过程包括碳捕集、碳封存和监测三个步骤。
首先,二氧化碳气体会被捕集,通常是从发电厂、工厂或工业过程中的烟气中截留。
其次,捕集到的二氧化碳会被压缩成液态或超临界态,以便于封存和输运。
最后,封存的二氧化碳会被注入到地下的岩层或储层中,例如深层盐岩、煤层或油气田,以确保气体永久不逸出地球大气层。
二氧化碳地质封存技术具有许多优势。
首先,它可以显着减少二氧化碳的排放量,从而有助于减缓全球变暖和气候变化的速度。
其次,地质封存是一种成熟的技术,已经在一些项目中得到了成功的应用。
例如,挪威的Sleipner气田项目和加拿大的埃吉沙油气田项目都是二氧化碳地质封存技术的典型案例。
此外,地质封存还可以与其他能源生产过程结合,如煤矿的瓦斯抽采和储存。
尽管二氧化碳地质封存技术有许多潜在的好处,但也存在一些挑战和问题需要解决。
首先,捕集二氧化碳的成本较高,尤其是对于小型或分散型的排放源来说。
技术和设备的价格高昂,使得二氧化碳地质封存技术在商业运作方面仍然面临一定的挑战。
其次,地质封存的长期安全性和环境影响也是需要考虑的重要问题。
尽管目前的研究显示地质封存是相对安全的,但对于长期的影响和风险评估仍然需要更多的研究和监测。
尽管存在挑战,二氧化碳地质封存技术仍然被认为是解决气候变化问题的一种潜在解决方案。
此外,它还有潜力在一些领域带来经济和能源转型的机会。
一些研究机构和国家已经开始投资和开展相关研究,以进一步推动和改进这项技术。
例如,美国的“碳捕获利用和封存技术创新计划”和挪威的“长程碳别明确规划”都是二氧化碳地质封存技术研究的重要举措。
二氧化碳捕获与地质封存项目进展及启示
1前言CO 2捕获与封存(CCS)是指将CO 2从工业或相关能源排放源分离出来,输送到一个封存地点,并使其长期与大气隔绝的过程[1]。
目前,CCS 技术被认为是任何温室气体(GHG)减排投资方案中不可缺少的内容,国际能源署(IEA)指出,CCS 技术将在直到2050年的温室气体减排蓝图中发挥重要作用[2]。
2世界主要国家碳捕获与地质封存发展现状由于CCS 技术具备经济效益和环境效益,已经引起了全球各国的广泛关注。
目前,一些国际组织和国家政府都投入大量资金来积极开展相应的发展计划[3]。
根据澳大利亚全球CCS 研究院(GlobalCCS Institute ,GCCSI)统计[4],截至2010年12月,全球CCS 项目共有275项,其中213项正在开展或规划当中,34项已经完成,26项取消或推迟,还有2项由于项目进度可能将被关闭。
2.1主要国家项目运行机制目前,美国、加拿大、澳大利亚以及一些欧洲发达国家都制定了CCS 技术发展规划,并投入大量资金开展了相应的研发、示范与部署项目。
美国的CCS 项目主要是通过能源部来负责开展与部署[5]。
项目的开展主要是通过创办碳封存论坛、组建地方碳封存合作关系框架以及成立碳捕获与封存工作组来统一管理和部署。
目前,通过美国能源部碳封存项目(Carbon sequestration program)开展的CCS 研发项目已多达80多项[6]。
加拿大开展的CCS 项目超过100项,主要集中在CO 2捕获与地质封存两个方面。
碳捕获研究主要由CANMET 能源技术中心组织开展;碳封存主要是通过Weyburn-Midale 项目以及阿尔伯达省的驱油(EOR)、驱煤层气(ECBM)及深部咸水层封存项目。
澳大利亚CCS 项目是围绕国家低排放煤炭计划(NLECI)发展目标(加快包括CCS 技术的低排放煤炭技术的利用,实现煤炭燃烧温室气体排放的减排)进行的。
目前提议或正在开展的CCS 项目有13项[7],主要是围绕COAL21联盟与其他合作研究中心(CRCs)开展,包括煤炭可持续发展合作研究中心(CCSD)及温室气体技术合作研究中心(CO2CRC)。
CO2地质储存研究现状与启示
CO2地质储存研究现状与启示摘要:目前,地质储存CO2的途径和方法很多,而地质储存却一直被认为是最有前景的方式之一。
该储存方法与其他的方法相比,相对安全、可靠、适应范围广、副作用小。
研究表明,有利的、精心设计和妥善管理的地质储存储层,可以储存注入99%的CO2,时间长达千年以上。
为了应对全球气候变化的挑战,西方主要发达国家都在大力开展碳捕集与储存项目(CO2的捕集和储存)研究。
本文依据收集的CCS的研究资料,概述CO2地质储存的研究现状,提出了一些对我国CO2地质储存工作的启示。
关键词:CO2;地质储存;CCS;风险评估;选址;1 引言CO2地质储存研究历时尚短,但是,它对于世界各国的意义重大,由于其特殊的复杂性和可能引发的安全和环境风险问题,人们已经意识到制定系列法律、法规以规避风险,是推广CO2地质储存技术前必须加以谨慎解决的问题[1]。
无论国外、国内,已有的法律、法规同CO2 地质储存发展的需要都存在一定的差距。
到目前为止,欧盟、美国、澳大利亚、挪威等国家和地区已经在制定专门的CO2地质储存法律、法规方面做出了尝试,我国在这一方面仅刚刚起步[2]。
2 国外选址概况2.1 国外选址指南发展概况国外关于CCS(Carbon Capture and Storage,CCS,二氧化碳捕获与储存)技术方面的指南基本上是在近十年制定和发布的。
其中,欧盟、美国、澳大利亚、挪威等国家和地区是CCS 技术主要倡导者,也是法制化管理CCS技术队主要推动者[2]。
2.1.1 国际能源署国际能源署(IEA)[3]作为世界能源权威机构,对CCS技术的发展起到了巨大的推动作用。
IEA十分注重在政策方面的引导,在过去十年间发布了很多与CCS技术相关的政策文件以及研究成果报告。
其中,最具代表性的包括2008年发布的《CO2储存项目能力评估、选址及场地鉴定》(Storage Capacity Estimation,Site Selection and Characterization for CO2 Storage Projects)以及2009年发布的《CCS技术路线图》(Technology Roadmaps-Carbon Capture and Storage),从全球角度规划了面向2050年的共同目标,并且提出了利益相关方需要采取的行动,对世界各国CCS的发展起到了引导作用。
二氧化碳封存与利用技术的研究
二氧化碳封存与利用技术的研究二氧化碳是人造和自然来源的气体,它的排放是产生全球气候变化的一个重要因素。
二氧化碳封存与利用技术是一种非常有前途的方法,它可以减缓全球气候变化并且为新的能源和化学品生产提供了可能。
本文将探讨二氧化碳封存与利用技术的研究现状和未来前景。
1. 二氧化碳封存技术研究二氧化碳封存技术是将产生的二氧化碳注入到地下或海洋中以减少其释放到大气中。
这种封存技术被近年来越来越广泛地使用。
大型能源工厂和钢铁厂是二氧化碳封存的主要来源。
目前,在美国、加拿大和欧洲等地区,已建立了许多二氧化碳封存的项目。
例如,挪威在北海建立了一个规模相当大的地下二氧化碳封存项目。
另外,加拿大和美国也正在加速建立类似的项目。
二氧化碳封存技术的研究得到了广泛关注,但是该技术仍然存在一些问题。
主要问题是封存过程可能会导致地震,封存后的二氧化碳也可能渗漏到地表,这将导致环境污染。
因此,还需要进一步完善这种技术以确保其安全性。
2. 二氧化碳利用技术研究二氧化碳利用技术可以将废弃的二氧化碳转化为有用的产品。
这种技术通常使用化学和生物方法,利用光合作用和化学反应产生可持续的能源和化学品。
二氧化碳利用技术的研究也在加速发展。
例如,光合作用技术可以将二氧化碳转化为生物质生产氢气和其他燃料。
此外,近年来还出现了利用二氧化碳制造纤维素和其他化学品的方法。
3. 未来前景二氧化碳封存与利用技术的未来前景非常广阔。
随着环境和社会变化,二氧化碳排放减少的需要正在变得越来越迫切。
因此,二氧化碳封存和利用技术将在未来得到更多的关注和研究。
虽然目前的技术仍然存在一些问题和局限性,但随着技术的发展,这些问题将逐渐得到解决。
未来的二氧化碳封存和利用技术将更加先进,减少大量的二氧化碳排放并为新能源和化学品产业提供了巨大的潜力。
4. 结论综上所述,二氧化碳封存与利用技术是一种非常有前景的技术,它可以减缓全球气候变化并且为新的能源和化学品生产提供了可能。
CO2地质封存与利用技术研究进展
然而,CO2地质封存与利用技术在取得一定进展的同时,也存在一些问题, 如封存过程中的泄漏风险、长期封存效果的评估以及法律法规的制定等。
三、CO2地质封存与利用技术的 关键技术
1、封存机制:主要包括物理封存和化学封存两种。物理封存是通过提高CO2 在地下岩石中的溶解度和扩散速率来实现封存,化学封存则是将CO2与地下岩石 中的矿物发生化学反应形成稳定化合物进行封存。
四、CO2地质封存与利用技术的 应用前景
1、能源领域:将CO2作为一种资源,可以与氢气一起合成甲醇、汽油等能源 产品,也可以通过热泵技术将CO2转化为能源。
2、化工领域:CO2是一种重要的化工原料,可用于生产尿素、碳酸酯等化学 产品。同时,CO2还可作为溶剂用于萃取分离和吸收等过程。
3、地质工程领域:在地质工程领域,可以利用CO2置换出地下岩石中的可燃 性气体如甲烷,以实现能源的开发和储存。
感谢观看
然而,在推广应用CO2地质封存与利用技术的同时,需要重视其潜在的环境 和安全风险,加强相关政策和法规的制定与实施,以确保技术的可持续发展。
五、未来展望
随着科技的不断进步,CO2地质封存与利用技术的前景广阔。未来研究方向 和重点包括:
1、完善理论基础:深入研究CO2地质封存的机理和规律,加强跨学科合作, 提高模拟预测的准确性和可信度。
2、监测技术:对于CO2地质封存项目,需要对封存地点进行长期的监测以确 保封存的安全性和有效性。监测技术包括地球物理探测、地球化学探测和生物学 探测等。
3、模拟方法:数值模拟技术是CO2地质封存研究的重要手段,可以用来预测 封存效果、优化封存方案等。常用的模拟软件包括GIS-based多物理场耦合模拟 软件、FLAC、FEM等。
近年来,各国科学家已经在CO2地质封存与利用技术方面开展了广泛的研究。 在理论层面,研究者们利用数值模拟、实验等方法探究了CO2地质封存的机理、 储层特征以及环境影响因素等。在实践层面,一些国内外大型项目如“川渝地区 碳捕集与封存项目”和“挪威CO2-ECBM项目”等已经展开,并取得了一定的成果。
二氧化碳捕集利用和封存技术发展现状与应用前景
二氧化碳捕集利用和封存技术发展现状与应用前景引言:近年来,随着全球变暖和气候变化的严重影响,二氧化碳捕集利用和封存技术(CCUS)在应对气候变化方面变得越来越重要。
本文将讨论CCUS技术的发展现状、应用前景以及对可持续发展的意义。
1. CCUS技术的概述CCUS技术是一种利用化学和物理方法从燃烧排放物或工业过程中捕集二氧化碳,并将其封存或利用的技术。
这种技术有助于减少大气中二氧化碳的浓度,从而减缓气候变化的速度。
2. 现有的CCUS技术目前,已经有几种主要的CCUS技术在实践中得到应用,包括碳达威和化学吸收、生物质能源和地质封存等。
碳达威技术是一种通过压缩和冷却将二氧化碳从燃烧排放物中分离的方法,以便于封存或利用。
化学吸收技术则利用溶液吸收剂将二氧化碳从燃烧排放物中捕集出来。
生物质能源是利用植物或有机废弃物进行生物能源生产的过程中,将二氧化碳捕集起来然后用于能源生产。
地质封存则将捕集到的二氧化碳封存在地下永久储存。
3. CCUS技术的发展现状尽管CCUS技术的潜力巨大,但在发展过程中仍然面临一些挑战。
首先,CCUS技术的高成本限制了其在商业应用中的推广。
其次,捕集后的二氧化碳的储存和利用方式也需要进一步完善。
此外,公众对CCUS技术的普及度也比较低,缺乏对该技术的了解和认同。
然而,近年来CCUS技术的发展取得了一些重要进展。
一些国家和地区已经开始投资并建设CCUS示范项目。
例如,加拿大、挪威和日本等国家都在积极推动CCUS技术的发展。
此外,一些关键技术尚待突破,例如更高效的二氧化碳捕集材料和更安全的地质封存方法。
4. CCUS技术的应用前景CCUS技术在可持续发展方面具有重要意义。
首先,CCUS技术可以帮助减少二氧化碳的排放量,从而有助于应对气候变化和全球变暖。
其次,封存技术可以帮助减少二氧化碳泄露和温室效应的影响。
此外,捕集后的二氧化碳可以被利用,例如用于工业生产、农业和石油开采等领域。
未来,CCUS技术的应用前景广阔。
二氧化碳地质封存的探讨(1)
二氧化碳地质封存的探讨(一)汉龙/原著CCS技术含概二氧化碳捕获和封存。
现在就地质封存的安全性,很多专家学者存在不同看法或者担忧,依然需要有探讨和认识过程。
地质封存仍然是目前缓解二氧化碳排向大气层的最好方法之一。
现在我国有许多从废气中捕获二氧化碳的示范工程,成功的捕获并得到液态二氧化碳,并加以工业焊接、气调保鲜、和碳酸饮料应用,获取商业价值。
这些项目不能够称为CCS技术,只是回收再利用技术,不但无法缓解温室气体排放,而且在利用过程中,二氧化碳依然回到了大气中。
地质封存在相对长的时期内,可以使得被捕获的二氧化碳与大气隔绝的特点,给我们研究更科学、更经济、更安全处理二氧化碳方法赢得时间。
另外,被封存的二氧化碳,在地下蓄积了一定的能量,一旦有成熟的处理方法,就可以揭开固封柱塞,利用返出的气流进行发电,释放能量后作为原材料,再输给相关的处理装置。
地质封存的工程技术措施(一)由于压注井在进行压注施工时,低温液态二氧化碳,经井口→套管→射孔筛管→到目的层这样一个通道。
因此,由工程技术来确保其安全性极为重要。
所以,需要考虑的技术因素很多:流量控制低温液态二氧化碳在套管内由上而下的运动,类似于是一种制冷剂流体,不断吸热带走套管外壁热量,造成固封套管的水泥(含水)冰冻现象,容易生产水泥与套管胶结失效,或者发生胀裂套管事故。
因此,一口注入井,不可以无限制增加注入流量,必要根据目的层的岩层的空隙度和井深固有的条件,合理选择好注入流量。
液体温度根据上述流量控制要求,为了安全起见,可以将液态二氧化碳在入井前进行加热,然后在被加热的液体流经套管时,避免了过度吸热问题。
低温液体的加热设备一般优先采用燃油锅炉,在需要防爆的作业场地,只能选择电锅炉。
目的层通道目的层通道阻力是自然形成的,为了提高液体通过量,减小压注工作压力。
在新井注入前或者停工较长时间复工时,要进行必要的工艺处理。
一般是先注入前置液,干扰目的岩层中的胶结物,然后再注入处理剂来处理可以被干扰的胶结物,通常将其收缩,进一步扩大空隙,达到减阻效果,接下就开始进入压注操作程序。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
CO2地质储存研究现状与启示摘要:目前,地质储存CO2的途径和方法很多,而地质储存却一直被认为是最有前景的方式之一。
该储存方法与其他的方法相比,相对安全、可靠、适应范围广、副作用小。
研究表明,有利的、精心设计和妥善管理的地质储存储层,可以储存注入99%的CO2,时间长达千年以上。
为了应对全球气候变化的挑战,西方主要发达国家都在大力开展碳捕集与储存项目(CO2的捕集和储存)研究。
本文依据收集的CCS的研究资料,概述CO2地质储存的研究现状,提出了一些对我国CO2地质储存工作的启示。
关键词:CO2;地质储存;CCS;风险评估;选址;1 引言CO2地质储存研究历时尚短,但是,它对于世界各国的意义重大,由于其特殊的复杂性和可能引发的安全和环境风险问题,人们已经意识到制定系列法律、法规以规避风险,是推广CO2地质储存技术前必须加以谨慎解决的问题[1]。
无论国外、国内,已有的法律、法规同CO2 地质储存发展的需要都存在一定的差距。
到目前为止,欧盟、美国、澳大利亚、挪威等国家和地区已经在制定专门的CO2地质储存法律、法规方面做出了尝试,我国在这一方面仅刚刚起步[2]。
2 国外选址概况2.1 国外选址指南发展概况国外关于CCS(Carbon Capture and Storage,CCS,二氧化碳捕获与储存)技术方面的指南基本上是在近十年制定和发布的。
其中,欧盟、美国、澳大利亚、挪威等国家和地区是CCS 技术主要倡导者,也是法制化管理CCS技术队主要推动者[2]。
2.1.1 国际能源署国际能源署(IEA)[3]作为世界能源权威机构,对CCS技术的发展起到了巨大的推动作用。
IEA十分注重在政策方面的引导,在过去十年间发布了很多与CCS技术相关的政策文件以及研究成果报告。
其中,最具代表性的包括2008年发布的《CO2储存项目能力评估、选址及场地鉴定》(Storage Capacity Estimation,Site Selection and Characterization for CO2 Storage Projects)以及2009年发布的《CCS技术路线图》(Technology Roadmaps-Carbon Capture and Storage),从全球角度规划了面向2050年的共同目标,并且提出了利益相关方需要采取的行动,对世界各国CCS的发展起到了引导作用。
收稿日期:作者简介:葛秀珍,学士学位,高级工程师,主要研究方向为国外水工环地质技术方法动态情报研究。
2.1.2 美国从全球层面上看,美国是制定CCS技术相关指南最为全面的国家。
最早在2003年,美国能源部劳伦斯伯克利实验室(LBNL)就分布了《CO2地质储存的风险评估和补救措施方案》(Risk Assessment and Remediation Options for Geologic Storage of CO2)。
接着于2004年和2005年又分别发布了《GEO-SEQ最佳实践指南,CO2地质储存:实施场地评估》(GEO-SEQ Best Practices Manual,Geologic Carbon Dioxide Sequestration:Site Evaluation to Implementation)和《深部地质储存场地CO2渗漏的健康、安全和环境风险评估》(Health,Safety and Environmental Risk Assessment for Leakage of CO2from Deep Geologic Storage Sites)。
2007年美国能源部国家能源技术实验室发布了《石油工业碳捕集与地质储存减排指南》(Petroleum Industry Capture,Transport and Storage)。
2010年11月,美国能源部国家实验室制定CO2储存选址指南----《最佳实践--CO2储存的场地初选、选址和初步鉴定》。
2.1.3 欧洲欧洲是CCS技术研发的先驱。
英国、法国、德国、瑞士、挪威和荷兰等国家都是CCS 技术的最早的探索者和拥有者。
欧盟一些重要组织机构,如欧盟委员会、欧洲议会、欧洲理事会以及欧洲投资银行都将CCS列入优先政策领域以促进其发展[2]。
为实现欧盟到2020年左右的商业化规模,欧盟委员会于2005年建立了“欧洲零排放化石燃料发电站(ETP-ZEP)技术平台”,制定了战略研究议程和战略部署文件。
2007年提出了战略能源技术计划(SET-Plan),其中就CCS的技术开发、部署、研究、实施、投资和取得的主要成果等进行了详细的规划。
2009年,欧盟委员会和欧洲议会制定了欧盟《CO2地质储存指令2009/31/EC》(Directive 2009/31/EC of the European Parliament and of the Council on the Geological Storage of Carbon Dioxide)。
此外,欧洲国家也相继制定了国家层面的CCS 相关指南。
其中,具代表性的有英国的《咸水层CO2储存最佳实践》(Best Practice for The Storage of CO2 in Saline Aquifers)和挪咸的《CO2地质储存的场地和项目核准指南》(Guideline for Selection and Qualification of Sites and Projects for Geological Storage of CO2)。
2.1.4 澳大利亚澳大利亚CCS工作是围绕国家低排放煤炭计划(NLECI)发展目标进行的,所开展的项目主要围绕COAL21联盟和其他合作研究中心(CRCs)进行,包括煤炭可持续发展合作研究中心(CCSD)和温室气体技术合作研究中心(CO2CRC)。
CO2CRC于2008年发布了《CO2储存项目储存容量估计、选址与鉴定》(Storage Capacity Estimation,Site Selection and Characterization for CO2 Storage Projects)。
此外,澳大利亚环境保护与遗产保护委员(EPHC)于2009年制定并发布了澳大利亚《CO2捕集与储存环境指南–2009》(Environmental Guideline for Carbon Dioxide Capture and Geological Storage-2009)。
3 国外选址方法近十年来,美国、澳大利亚、英国、法国、德国、挪威和荷兰等发达国家相继发布了CO2地质储存选址方法研究不断趋于成熟。
最近,美加两国的科学家正在联合制定CO2地质储存的国家标准。
一般而言,CO2地质储存场地选址通常包括2~3个阶段,即初步筛选、场地选择和场地初步鉴定。
各国的研究在选址阶段划分上虽略有不同,但实质内容极其相似。
不管划分为几个选址阶段,其实质问题主要是解决储存量、储盖层属性、安全评估、成本,以及场地地质特征、地球化学和岩土力学评价、风险评估、监测、运输等相关问题。
在场地属性表征与评价方法上,多是根据选定的指标按权重赋值评价。
在CO2储存选址评价因子研究上,通常认为最重要的因子包括4个方面即储存容量、可灌注性、长期运行的安全风险和经济性。
在CO2地质储存目标储层研究方面,各国不约而同地指向3种类型目标储层,即已经枯竭和即将枯竭的油气藏储层、深部咸水层储层和因技术或经济原因而弃采的深部煤层储层。
其中,油气藏储层储存CO2的研究,旨在实现CO2储存与石油增采的双赢[4]。
使用CO2提高石油采收率(CO2-EOR)已有近40年的研究历史。
加拿大Weyburn油田是目前世界上将CO2地质储存与提高石油采收率相结合比较成功的实例。
Weyburn油田位于加拿大Saskatchewan省Williston盆地中北部,面积约180km2,原油储量约14×108t。
Weyburn 油田CO2-EOR项目是加拿大能源公司的商业项目,2000年9月,在19井阵中首先进行注入CO2提高石油采收率的方案,初期注气量为每天269×104m3。
目前的注气量为每天339×104m3。
其中,每天有71×104m3的CO2通过生产井进行再循环。
该项目通过把加压的CO2气体注入到油田储层中提高了石油采收率,通过综合监测,查明了CO2注入储层后的运移规律,从而为建立长期、安全的CO2地质储存技术提供了一个成功的范例。
尽管CO2-EOR 的初衷并不是为了储存CO2,但是CO2-EOR的成功实施间接证明已经枯竭和即将枯竭的油田是很好的CO2地质储存场地,而且在技术和经济上都是可行的[5]。
由英国石油公司(33%)、阿尔及利亚国家石油公司(35%)和挪威国家石油公司(32%)合资而成的In Salah Gas公司,从2004年开始在阿尔及利亚Krechba油田进行了注CO2提高天然气采收率(CO2-EGR)项目,这是世界上第一个大规模将CO2储存于天然气藏中的项目。
预计在设计年限内,累计CO2地质储存量可达到0.17×108t。
该工程由4个生产井和3个灌注井组成,通过1.5km的水平井将CO2灌注至背斜构造中渗透率只有约0.5×10-3tμm2的砂岩储层内[6]。
这一渗透率水平的砂岩储层在欧洲、北美和中国大陆都分布得相当广泛。
假设地下深部的煤层具有良好的渗透性,且这些煤层以后不可能被开采,那么,该煤层也可用于CO2地质储存。
向某些不可开采的深部煤层中灌注CO2,利用CO2在煤表面的被吸附能力是CH4(甲烷)的2倍的特点来驱替吸附在煤层中的煤层气,可以在实现CO2地质储存的同时,达到提高煤层气采收率(CO2-ECBM)的目的[7]。
目前,在煤层中储存CO2并提高CH4 生产的方案仍处在示范阶段。
另外,如果把CO2灌注到较浅的煤层里,首先驱替出浅部煤层中的CH4,既可以充分开采利用浅部煤层中的煤层气,同时又可以有效地避免发生煤矿瓦斯爆炸的危险。
但在采掘这些煤的过程中,煤层吸附的CO2又会重新释放到大气环境中,还是无法达到减少温室气体排放的目的。
根据国内外科学家的研究[8],在所有可能的CO2地质储存选项中,深部咸水层CO2地质储存在全球具有最大的规模潜力。
挪威国家石油公司的北海Sleipner项目是世界上第一个商业规模的CO2深部咸水层储存项目,而且这是一个离挪威海岸约250km的离岸CCS项目。
在咸水层中,Sleipner天然气田每年可以储存大约100×104t的CO2。
自1996年以来,该储存场地还没有发现过任何CO2泄漏的现象,其成功的运行已证明深部咸水层CO2地质储存在技术上是可行的[4]。