二氧化碳陆地封存工程地质条件适宜性评价及选址指南编制说明

《二氧化碳陆地封存工程地质条件适宜性评价及选址指南》编制说明中国科学院地质与地球物理研究所编制说明局水文地质环境地质调查中心、中国石油大学（北京）等目次 3 4 4 4 4 5 6 6 7 7 11 11 166 167 168 168 168 168 168《二氧化碳陆地封存工程地质条件适宜性评价及选址指南》编制说明一、标准背景、目的意义黎协定》的积极举措。在应对落实双碳目标的行动计划中，二氧化碳捕集、利用与封存技术（CCUS）是目前国际公认最直接、最有效的地质碳汇措施。CCUS技术每年可碳注入深部地质储层，实现二氧化碳与大气长期隔绝的过程。按照封存位置不同，可二氧化碳陆地封存是将捕集的二氧化碳以超临界态注入陆地深处具有适当封闭条件的地层中进行长期（千年至万年尺度）安全封存和隔离的过程。二氧化碳陆地封存工程地质条件适宜性评价及选址事关CCUS实施的成效，科学、有效地开展不同尺度的二氧化碳地质封存选址工作，是确保碳储地质工程全寿命周期安全封存超临界二氧化碳的基础，可为规模化、产业化、集群化实施CCUS示范工程提供科技保障。目前的技术标准规范，即涉及一整套关于碳封存地质体结构及表征、碳封存潜力评价、碳封存场址地质适宜性评价、碳封存场址风险评价、碳封存选址方法及成果、碳封存场址监测等方面的技术标准。众多从事咸水层封存、油气藏封存、煤层封存的工程技术人员迫切期望抓紧制订二氧化碳地质封存选址关键技术指南。本技术指南已被列入国）－）－结构及表征、碳封存潜力评价、碳封存场址地质适宜性评价、碳封存场址风险评价、碳封存选址方法及成果、碳封存场址监测等成套技术体系，在此基础上总结以往二氧化碳地质封存工程的工作经验，形成二氧化碳陆地封存选址关键技术指南。该指南的二、工作简况在应对落实双碳目标的行动计划中，二氧化碳捕集、利用与封存技术（CCUS）是目前国际公认最直接、最有效的地质碳汇措施。二氧化碳陆地封存工程地质条件适宜性评价及选址事关CCUS实施的成效，科学、有效地开展不同尺度的二氧化碳地质封存选址工作，是确保碳储地质工程全寿命周期安全封存超临界二氧化碳的基础，可为规模化、产业化、集群化实施CCUS示范工程提供科技保障。本技术指南已被列入国位承担《二氧化碳陆地封存工程地质条件适宜性评价及选址指南》的编制工作予以立本标准编制的协作单位包括：中国地质调查局水文地质环境地质调查中心、中国进行讨论，落实编写单位、明确分工，责任到人，并建立和形成定期的协商、检查工工程地质条件适宜性评价及选址指南》立项评审会。由来自中国地质调查局发展研究泛征求和收集各方意见，针对技术规范编制涉及的难点问题展开研究，按分工完成专质调查局水文地质环境地质调查中心、吉林大学、中国科学院地质与地球物理研究所、为保障项目顺利实施，组织具有二氧化碳地质封存和工程场地适宜性评价及选址经验的单位相关人员，成立了编写小组。祁生文为规范编制牵头人。本标准主要起草松峰、董平川、田宝卿、马丽娜、侯晓坤、余昕、李国梁、李义曼、张毓然、张卉、1祁生文、崔振东、黄天明、赵海军、郑博文、刁玉杰、付雷、董平川、金超、余昕、侯晓祁生文、郑博文、郭松峰、王赞、张旺、李义曼、张毓然、曹长乾、田宝卿、李国梁、张卉、单小彩、邹宇、李永超、郭忻怡、唐凤56789崔振东、黄天明、赵海军、魏涛、赵雅静、龙吟价祁生文、郑博文、赵海军、余昕、侯晓坤、路伟郭松峰、邹宇、李永超、郭忻怡、唐凤娇、鲁晓王赞、张旺、李义曼、张毓然、曹长乾、田宝三、确定团体标准主要内容的论据2.编制工作坚持科学性、先进性和实用性原则，做到技术先进、经济合理、安全3.以行之有效的实践经验和可靠的科学研究成果为依据。对需要进行科学测试或验证的项目，一定要认真组织测试或验证，并写出成果报告；对已经鉴定或实践检验4.积极采用新技术、新方法，纳入规范的新技术、新方法，应当具有完整的技术、7.要充分发扬民主，对有争议的技术性问题，应在调查研究、试验验证或专题论正文、附录、条文说明三部分组成，要求条文严谨明确、文句简练、不得模棱两可和《二氧化碳陆地封存工程地质条件适宜性评价及选址指南》除前言、引言、范围、规范性引用文件、术语和定义外，规范的主体技术内容包括：第四章基本规定、第五章碳封存地质体结构及表征、第六章碳封存潜力评价、第七章碳封存场址地质适宜性评价、第八章碳封存场址风险评价、第九章碳封存选址方法及成果、第十章碳封存场本标准是在广泛搜集二氧化碳陆地封存工程地质资料的基础上，结合CCUS工程建设需要，提出了二氧化碳陆地封存工程地质条件适宜性评价及选址规程。内容力求做到规范的系统性、综合性、完整性。为使本标准既简明扼要、适用，又避免内容冗长和与有关的手册、教材重复，有些内容没有编入，只规定了引用规范条款。本标准正文共计10章，全文5.4万余字。规范中碳封存场址地质适宜性评价、碳封存场址风险评价、碳封存选址方法及成果、碳封存场址监测、附录等内容的确定参考《GB/T33685-2017陆上地震勘探数据处理技术规化碳地质利用与封存项目泄漏风险评价标准》等标准、文献的基础上，通过野外调查与室内整理、报告编制等环节的实践中得来，做到规范中重要章节、数据的内容都有1.关于二氧化碳陆地封存工程地质条件适宜性评价及选址的提出背景与定义二氧化碳陆地封存工程地质条件适宜性评价及选有效地开展不同尺度的二氧化碳地质封存选址工作，是确保碳储地质工程全寿命周期安全封存超临界二氧化碳的基础，可为规模化、产业化、集群化实施CCUS示范工程提供科技保障。目前国内缺乏专门指导二氧化碳陆地封存工程地质条件适宜性评价及碳封存场址地质适宜性评价、碳封存场址风险评价、碳封存选址方法及成果、碳封存场址监测等方面的技术标准。该指南的编制具有重要的工程价值和广阔的应用前景，有利于为我国千万吨级、百万吨级CCUS项目的规划建设和相关科研项目的顺利实施二氧化碳陆地封存工程选址的类型和尺度应与工程规划建设阶段相适应。本文件主要规定盆地级、目标区级/靶区级、场地级、灌注级二氧化碳陆地封存工程地质条件适宜性评价及选址工作程序、碳封存地质体结构及表征、碳封存潜力评价、碳封存场址地质适宜性评价、碳封存场址风险评价、碳封存选址方法及成果、碳封存场址监测等方面的技术要求。本文件适用于不同类型储层，包括咸水层、油气藏、煤层和基性-超基性岩的二氧化碳陆地封存工程地质条件适宜性评价及选址工作，也可供其他类似本文件二氧化碳陆地封存工程选址尺度是在区域级适宜性评价和选址的基础上开展，第一阶段为盆地级一、二级构造单元潜力与适宜性评价；第二阶段为目标区级/靶区级，即盆地三级构造单元圈闭级潜力与适宜性评价；第三阶段为场地级，该阶段开上比选场地。通过对各比选场地相关资料全面搜集、遥感选址调查、现场实地综合地质调查、地球物理勘探、钻探等工作，获取各类评价参数，详细评价这些比选场地，选择出优选场地，最终评价推荐出当地公众、政府和业主可接受的工程选定场地；第资料主要通过多途径与方法，如铁路、公路勘察设计院、科研院所、档案馆等搜集，以及通过专家访谈、部门调研获得。力求全面系统而有针对性，能反映当前最新研究成果和技术水平。通过整理分析，梳理问题，研究解决问题的方法。详细查阅研究区的活动断层发育带、地质灾害高发区、其他不良地质（高地应力、高地温）易发区的勘察报告与成果图件、专著、研究论文等，特别是最新的、总结性的资料，充分工程地质勘察主要通过交通、铁路、公路等相关勘察部门以及科研院所等，在搜集的资料不足或不满足建模精度要求的情况下，根据需要开展关键地区工程地质勘察并进行资料补充。主要勘察内容：工程地质勘察、水文地质勘察、岩土工程勘察等。根据二氧化碳封存场址适宜性评价与选址不同阶段的工作需求，建立不同尺度的三维地质模型，包括地层模型、构造模型、属性模型、水文地质结构模型、地下水流动模型、三维孔隙网络模型等，对多尺度地质体结构进行表征。建模完成后对模型进行质量控制，通过统计规律与地质模型进行检验与修正，并评价模型的不确定性。建模方法与质量措施根据SY/T7378-20资料主要通过多途径与方法，如油田，勘察设计院，科研院所，档案馆等搜集，以及通过专家访谈、部门调研获得。力求全面系统而有针对性，能反映当前最新研究成果和技术水平。通过整理分析，梳理问题，研究解决问题的方法。详细查阅不同类型下不同尺度调查报告与成果图件、专著、研究论文等，特别是最新的、总结性的资料，充分利用精度不低于1:20万比例尺的区域地质资料。地球物理勘探、区域地质、工程地震、工程地质、水文地质、不良地质作用和工程规调查（调绘）与勘察主要通过油田、勘察设计院、地质调查局等相关调查部门以开展以下区域地质调查（调绘）与工程地质勘察工作。主要调查（调绘）与勘察内容：针对不同的碳封存储层类型，应遵循尺度从大到小开展地质适宜性评价。对于盆地级评价，应对盆地的一级或二级构造单元开展地质适宜性评价，获得比选目标区/靶区；对于目标区级/靶区级评价，应对比选目标区/靶区开展地质适宜性评价，获得比选场地；对于场地级评价，应对比选场地开展地质适宜性评价，获得比选灌注区；如果果场地级评价无法得到比选灌注区，应返回目标区级/靶区级重新选定比选场地。地质值，获得指标分值V；地质适宜性评价中的活动断裂指标或封存量指标若判定为“不碳封存选址方法应依次从盆地级、目标区/靶区级、场地级和灌注级尺度从大到小开展，盆地级选址应综合考虑地质适宜性和社会经济性，对比目标区/靶区所在的一级合考虑地质适宜性和社会经济性，对优选目标区/靶区开展选址评价，获得优选场地；场地级选址应综合考虑地质适宜性、社会经济性和场址风险，对优选场地开展选址评价，获得优选灌注区；如果目标区级/靶区级评价无法得到优选场地，应返回盆地级重级重新选定优选场地。每级盆地级、目标区/靶区级与场地级选址，可利用地理信息系统（GIS）手段展开，首先根据地质适宜性综合评价指标、社会经济性综合评价指标和赋值；三类指标的权重P可采用专家打分法、层次分析法和综合模糊评价法确定；进而根据指标分支和权重，采用多因子空间叠加，得到综合分析，利用专家竟然或自然价结果为“适宜”的分区可作为下一级尺度的优选区域，评价结果为“一般”的分区碳封存选址成果包括不同尺度下的工程地质条件指标图件、封存潜力条件指标图件、地质适宜性评价结果图件、场地风险评价指标和评价结果图件、社会经济性指标与评价结果图件、和碳封存选址成果报告。碳封存选址成果报告为相关工作的归纳总结，应包括收集的资料和调查、勘查资料，不同尺度的封存潜力条件指标和图件、地质适宜性评价指标和评价结果、场地风险评价指标和评价结果、社会经济性指标与评价结果图件的分析及说明、以及碳封存场址监测内容。成果数据应要素齐全，包含指标类型、参数、适宜性、数据来源等基本要素；数据资料应符合国家基本比例尺、国家坐标系统等基本要求，符合地理、地质、物探、化探、遥感、测试等专业数据要求；成果图件应在深入分析和综合研究的基础上进行编制，简洁易懂、要素齐全，体现真实性、科学性、针对性和实用性；成果报告应资料完整、真实准确、数据无误、图表四、主要试验（验证）的准确度、可靠性、稳定性分析和综述报本标准依托国家自然科学基金项目“CO2封存的地质体结构透明化表征方法与埋存场地选址”，完成规范编制工作。以鄂尔多斯盆地二氧化碳地质封存适宜性评价与选址为例进行试验分析，地质资料主要参考《全国二氧化碳地质储存潜力评价与示范工程资料搜集内容包括井、地震勘探、工程地质、水文地质、区域构造、区域地壳稳定性、遥感、生态环境、社会经济等方面资料和数据，以及地质综合研究的各种平面、剖面数据，如等值线图、相平面图、构造图、岩相古地理、岩浆岩资料、地貌图、第四系地质图、综合地层柱状图等，重点为井数据、大例尺地质图和工程地质剖面图、通过调查（调绘）勘察，完善资料不足或者不满足建模精度要求的地层资料，通过对接。利用搜集、调查（调绘）勘察与对接等方法获取的资料进行整理分析，确定选定的示范工程伊旗布连沟优选场地调查区位于蒙陕交界地带，行政区划分属内有多条省道、县道及乡道网布全区。包头—神木运煤铁路专线北西向贯通调查区东部调查区地处鄂尔多斯盆地北部丘陵沟壑区。全区岗岭纵横，川谷交错，沟壑发育，低洼处发育有内陆湖泊。中西部岗岭状丘陵区，地形较高，平缓丘陵区海拔1300～1450m。南部河谷洼地及湖盆较发育。乌兰木伦河下游、南西按地貌成因分类，可将全区分为构造剥蚀地貌、侵蚀—堆积地貌和堆积地貌。按形态类型，可划分为丘陵台地(Ⅰ)、河谷(Ⅱ)与湖积洼地(Ⅲ)。按其物质组成可将丘陵区划分为岩质丘陵(Ⅰ1）、黄土—岩质丘陵(Ⅰ2）和台地(Ⅰ3）。河谷地貌(Ⅱ)可分为河床(Ⅱ1）、河漫滩(Ⅱ2）和阶地(Ⅱ3）等微地貌（表4-1、图4-2）。地相起伏较大，丘陵呈塬状、岗岭及梁峁状，海拔1350～1500m，间夹洼地、冲沟。局部发育固定、半固—岩质分布于东部及南部，呈塬峁状，地形较宽缓，为不同时包括乌兰木伦河、呼和乌素沟、活鸡兔沟及北东部束会滩分布于乌兰木伦河、呼和乌素沟、活鸡兔沟等现代河床分布于现代河床两侧，主要发育Ⅰ、Ⅱ级阶地，阶差5~湖积洼地(Ⅲ)分布于大型丘间洼地、河流宽谷沟岸及转弯处，呈小型平坦谷地、宽谷滩川、低洼盐碱淖、沼泽地、小型湖泊本区属北温带半干旱大陆性季风气候，具冬季严寒干燥，春季风沙频繁，夏季高温炎热，秋季凉爽湿润，昼夜温差悬殊，无霜期短，冰冻期长等气候特征。根据伊金霍洛旗旗阿勒腾席热镇气象资料，多年平均气温多年平均降雨量为358.2mm，年际间降水变化大，多除南西部札萨克河汇入红碱淖，属鄂尔多斯内流水系外，调查区大部分属黄河水系窟野河流域乌兰木伦河和悖牛川支流。二级水系有呼和乌素沟、活鸡兔沟及朱概沟，三级水系为丘陵区众多的冲沟。乌兰木伦河由北向南流经调查区，多年平均流量调查区位于毛乌素沙地与黄土丘陵两大生态系统的中间地带。地处黄土高原中东部草原区暖温型草原—灌丛化草原区，属生态过渡带。由于本区的土壤以风沙质土壤为主，沙生植物占优势。生态环境特征呈现出环境因素波动性大，环境敏感性强、承载能力和抗干扰能力差等方面，为典型的生态脆弱（1）区域地质构造调查区所在的鄂尔多斯盆地北以河套地堑系北缘断裂为界紧邻阴山褶皱带，南以渭河地堑南界断裂为界与秦岭造山带相接；东侧以离石断裂与吕梁山隆起带相邻，西缘分别以桌子山东麓断裂和青铜峡—固原断裂为界；北边隔银川地堑与贺兰山褶皱带相望，南边和六盘山弧形构造带相依，是夹持于周边活动带之间的稳定克拉通沉积盆地（图4-其中，中上元古界以海相、陆相的裂谷沉积为相碳酸盐岩为主，厚度400～1600m；上古生界以沼泽、三角洲、河流相为主，厚度调查区位于鄂尔多斯盆地北部伊盟隆起一级构造单元内，南邻伊陕斜坡。据重磁资料，该构造单元的南界大致展布于乌达—鄂托克旗—准格尔旗一线。伊盟隆起重、磁异常密集成带，走向近EW向，并呈向南突出的弧形。结晶基底主要为太古宇和中上元古界什那干群。中晚元古代以来，基本处于隆起状态。各时代的地层在本区变薄接覆盖在结晶基底之上。伊盟隆起发育前寒武系变质岩、石炭系、二叠系、侏罗系、白垩系及第四系，从隆起北东部向南西部逐渐由老变新，北东部地表主要发育三叠系和侏罗系，南西部基本被白垩系覆盖。伊盟隆起内沉积地层以1～2°的倾角由NW向伊陕斜坡北接伊盟隆起、南接渭北隆起，西接天环坳陷，东接晋西挠褶带，为这调查区无区域性大断裂发育，仅见局部次级构造、规模较小的一般性断裂和切层①石圪台古隆起带：为一局部次级构造，位于蒙陕交界处大柳塔北石圪台一带。是古老基底隆起或断裂的反映。据神府煤田石圪台煤矿勘探资料，该隆起带缺失延安断层带宽20～30cm，断面倾向20°,倾角70°,断距10～25m，横向延伸长约8km，断层角砾岩及牵引褶曲发育，使水平地层沿断层面发生牵引变形，造成延安组下部砂岩30m，断面倾向26°,倾角68°,西端在栅子沟一带错断直罗组与延安组界面，造成直调查区隶属华北地层区鄂尔多斯地层分区。地表出露的地层有侏罗系、白垩系、白色灰质白云岩、白云岩、深灰色灰岩、灰色及褐色灰质白云岩、白云质灰岩、夹灰1–全新统风积层（Q4eol2–全新统冲积层（Q4al3–全新统湖积层（Q4l4–上更新统中部（Q325–上更新统下部（Q316–中更新统（Q27–新近系上新统（N210–白垩系下统伊金霍洛组第第一、二岩段（K1y1＋211–侏罗系中统安定组（J2a12–侏罗系中统直罗组（J2z13–侏罗系马家沟组风化壳的直接盖层是石炭系下部本溪组的铁铝泥质岩、暗色泥岩和泥质该组顶、底板埋深2625.5～2596.5m，厚度29m。岩性为深灰色泥岩、灰黑色泥灰套滨海沼泽相为主的含煤地层。主要岩性为含砾粗砂岩、粗砂岩、细砂岩与灰黑色泥岩、炭质泥岩略等厚互层。该组与下伏本溪组、上覆山西组均为整合接触。据调查区南西部大牛地气田太原组物性资料统计，太原组储集岩主要为石英砂岩，孔隙度6%~10%，最小2.00%，最大12.30%，平均7.89%；渗透率（0.08～1.25）×10－3μm2，最小②下二叠统山西组（P1s该组顶、底板埋深2195.00～2538.50m，厚度43.50m。岩性为灰绿、灰白色中、粗砂岩与紫棕、深灰色泥岩略等厚互层，底部为灰白色含砾粗砂岩，属河流—三角洲沉积体系（图4-7与下伏、上覆地层均为整合接触。山西最小0.50%，最大21.41%，平均6.67%；渗透率（0.③下二叠统下石盒子组（P1x该组顶、底板埋深2190～2495m，控制厚度305m。自上而下依次为：粗—中砂岩与泥岩略等厚互层；砂砾岩、砾状粗砂岩、粗—中砂岩与粉砂质泥岩、泥岩不等厚互层夹铝土岩；含砾中粗砂岩、中—粗砂岩与泥岩、泥质粉细砂岩不等厚互层；含砾粗砂岩、粗砂岩与杂色泥岩不等厚互层，夹粘土岩；含砾下石盒子组为一套河湖相为主的砂、泥交替沉积。上部以湖相为主，下部以河流相为主（图4-8可划分出20多个厚度不等的砂体。据邻区资料，下石盒子组储集层岩性主要为石英砂岩，次为岩屑砂岩，少量次长石岩屑砂岩和极少量纯石英砂岩。储集岩孔隙度0.5%～20.1%，平均8.1%；渗透率（0.01～15.3）×10－3μm2，平均0.52×10-3μm2。孔隙度优势区间为5%～15%，渗透率优势区间为（0.05～3.2）×10－3μm2（图4-9）该组上部厚层泥质岩类构成良好的盖层，且分布广泛，横向连续。泥岩厚度占该④上二叠统石千峰组（P3sh该组顶、底板埋深1970～2190m，厚度220m。上部主要为灰白色粗砂岩、含砾中—粗砂岩与黄褐、紫棕色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩等厚互层。顶板泥岩含灰质结核；下部主要为浅黄灰—紫棕色细砂岩、灰白色中、粗砂岩与黄、褐、紫棕色粉砂质泥岩、泥岩等厚互层。该组与下伏、上覆地层均呈整石千峰组砂岩主要为长石石英砂岩、长石砂岩、岩屑长石砂岩，粒度以中－粗砂-3μm2。石千峰组是一套横向稳定以湖相为主的砂泥岩沉积，泥质地层厚度141～205m，上部为浅棕、灰白色细—中砂岩、粗砂岩与黄棕、褐色含粉砂及粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等厚互层；下部为浅棕、灰白色细砂岩、细—中砂岩、中—粗砂岩与黄棕、褐、紫棕、蓝灰色泥岩、粉砂质泥岩等厚互层，局部含灰质。底部为浅棕、灰白色含砾中—粗砂岩与黄棕、褐、蓝灰色泥岩、粉砂质泥岩等厚互层。该组与下伏石千峰组、上覆和尚沟组呈整合接触。本组储集岩主要为长石砂岩和岩屑长石砂岩，粒度以中砂和②下三叠统和尚沟组（T1h该组顶底、板埋深1566.00～1688.50m，厚度122.50m。岩性主要为浅棕色中细砂岩与褐、黄棕色泥质粉砂岩、粉砂砂岩、泥岩均微含灰质，与下伏刘家沟组、上覆纸坊组呈整合接触。和尚沟组砂岩主岩性主要为浅灰绿、黄棕色及褐色泥岩、粉砂质泥岩，与灰白、棕色长石粗砂岩、泥质细粉砂岩不等厚互层，与下伏和尚沟组整合接触，与上覆延长组呈假整合接触。纸上部为灰白色粘土质细砂岩、细砂岩与蓝灰—灰绿色泥岩略等厚互层；下部为灰白色粘土质细砂岩、粗—中砂岩、含砾中砂岩、砾状粗砂岩与杂色粉砂质泥岩、蓝灰色泥中下侏罗统延安组（J1–2y本组是调查区主要含煤地层，包括五个段级岩石地层填图单位。各段分别以主煤层之顶为界面，彼此间均为整合接触。调查区内延安组中侏罗统直罗组（J2z）以上层位地层，以及白垩系、新近系和第四系在较多的文储集条件：储集岩类型为河道砂岩。储集岩总厚度10～15m，其中有效储层厚度封盖条件：盖层岩石类型为泥岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩，区域分布稳定，预储集条件：储集岩类型为河道或分流河道砂岩，有效储层厚度55～75m，单层砂封盖条件：盖层岩石类型为泥岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩，分布稳定，厚度储集条件：储集岩类型为河道或分流河道砂岩，储集岩总厚度50～60m，其中有封盖条件：盖层岩石类型为泥岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩，区域分布稳定，预该组合埋藏较深，上覆有多套封盖层，储集条件好。外部因素是由于目标区一带是中国石油长庆油田分公司所辖油气探区，下石盒子组是天然气主要勘探层位之一，储集条件：储集岩类型为海相白云岩，储集岩总厚度10～20m，其中有效储层厚封盖条件：盖层岩石类型为泥岩、碳质泥岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩，区域分储集条件：储集岩类型为海相白云岩，储集岩总厚度40～50m，其中有效储层厚封盖条件：盖层岩石类型为石膏层、盐岩层和海相泥岩，区域上分布不稳定，厚综上所述，调查区地表下主要发育刘家沟组、石千峰组、下石盒子组、山西组和岩组平均渗透率0.02~组平均渗透率0.02~山西组组岩调查区浅层地下水以大气降水、地表水为主要补给来源。沟谷低洼地带堆积的第四系松散沉积物赋存有松散岩类孔隙潜水，丘陵区中新生界砂砾岩发育有碎屑岩类裂松散岩类孔隙潜水可分为上更新统—全新统冲积孔隙潜水、上更新统—全新统湖积孔隙潜水、中更新统黄土层孔隙水。上更新统—全新统冲积孔隙潜水沿河谷平原区分布，含水介质主要为砂砾石，接受大气降水及地表水补给，径流通畅，多属于矿化区，含水层岩性主要为河流冲积砂、砂砾石层，含水层厚度1.06～10.66m，单井涌水湖积层主要分布大型丘间盆地与干涸的湖沼洼地内，含水岩组主要为上更新统萨拉乌素组（Q3s）。主要接受大气降水入渗补给及相邻含水岩组侧向补给，水质总体较—碎屑岩类裂隙孔隙水含水层岩性以砂岩、砂砾岩为主，孔隙及节理裂隙较为发育，赋存裂隙孔隙潜水或承压水。含水岩组包括下白垩统洛河组、环河组，中侏罗统安定组、直罗组、中下侏罗统延安组，以及新近系上新统。据“布尔台煤田地质勘查”分层取样资料，碎屑岩类裂隙孔隙水水化学特征具有垂直分带规律，浅部水化学类型为近年来，随着工农业的发展，特别是煤矿开采过程中的矿井疏排水导致地表水渗失、地下水资源量减少，引起调查区地表水、浅层地下水资源有逐年减少的趋势，水环境污染日益严重。大面积分布的采煤塌陷区地裂缝发育，致使该地区浅层地下水渗井水干枯、水位下降的数量占调查总数的77.27%，泉水干枯、流量减少占调查总数的通过对地表水污染物单项超标倍数分析，河水中仅有氟化物、硫化物及总磷三项重，平均超标倍数为10.89，达到了极度污染等级；总磷达到中依据含水介质类型，将调查区深层地下水划分为寒武系—奥陶系碳酸盐岩岩溶含水层系统、石炭系—侏罗系碎屑岩裂隙含水层系统和白垩系碎屑岩裂隙孔隙含水层系寒武系—奥陶系碳酸盐岩岩溶含水层系统，在调查区东部发育有单斜式岩溶含水层亚系统，地下水顺地层倾向，由东向西流向盆地腹部。该含水系统的东、北和南三侧分别以碳酸盐岩尖灭或与透水性较差的变质岩对接，或由地表分水岭构成隔水边界。西部边界随着含水层的逐渐深埋，岩溶发育程度减弱，水交替缓慢，处于滞流状态，形成可移动的滞流边界。在盆地腹部碳酸盐岩埋深超过4000m，又无大的区域性断裂构造贯通，无论从区域水动力场、水化学场和水温场等资料分析，碳酸盐岩岩溶地下水不可能从调查区的西部，通过深循环向东部运移。因此，在调查区的东部，该含水据石油天然气部门勘查研究成果，在盆地内部油气田与周边地下水缓慢交替带之间存在一个密封的隔水带，其特征是古岩溶孔洞被膏盐和方解石充填，岩溶水无法运移通过。本带的深度大约在现代侵蚀基准面以下1800～2500m，地下水为油气田古封叠系煤系地层水，反映出下古生界马家沟组地层水处于还原环境的阻滞—停滞状态，石炭系—侏罗系碎屑岩类裂隙含水层系统位于下伏碳酸盐岩类岩溶含水层系统和上覆白垩系碎屑岩类裂隙孔隙含水层系统之间，分别以石炭系底部铝土质页岩和侏罗系顶部泥岩为其区域性隔水层。含水层岩性以砂、泥岩互层为主。砂岩胶结较好，原生孔隙少，储水、导水作用有限，通常以各种裂隙及次生孔隙储水导水为主。石炭系—侏罗系在鄂尔多斯盆地内部分布连续，但由于受地层岩性和埋藏深度等条件的制约，总体上构成非径流型盆地。在盆地的中西部地区，石炭系—侏罗系碎屑岩被白垩系区域上，白垩系碎屑岩裂隙孔隙含水层系统在空间上具有北部富水性强、变化小、上强下弱；而南部富水性弱、变化大、上下相对较强、中间弱的总体规律。垂向上，元、二叠系石千峰组封存单元、二叠系石盒子组封存单元、二叠系山西组封存单元、地层井段/m储层类型岩性简要描述储层物性刘家沟组1575~1700砂岩浅灰色、棕褐色砂岩夹棕红、棕褐色泥岩石千峰组1700~1950砂岩紫红色、棕红色泥岩和砂质泥岩为主平均孔隙度2%~7%，平均渗透率0.02~0.28mD石盒子组1960~2245砂岩上部为紫红、黄绿色泥岩和细砂岩、砂质泥岩；下部为浅灰色中-含砾粗砂岩平均孔隙度2%~8.5%，平均渗透率0.1~0.38mD2245~2330砂岩深灰、灰黑色泥岩与浅灰色细-中砂岩互层，夹煤层及煤线平均孔隙度1%~9%，平均渗透率0.1~0.4mD马家沟组2380~2495砂岩灰褐色粉晶云岩、含泥云岩夹在此基础上根据三维地震资料，建立场地尺度孔隙度与渗透率的三维属性模型，由于地震反演可信度较差，因此，利用可信度较高的测井数据对孔隙度与渗透率模型进行校正。利用加权函数法，获取地震解释成果与测井解释成果的相似关系，并储存有效潜力进行计算（表4-4计算得该场地CO/m/km2/kg/m3度/mol/kg/kg/m3储量/106t砂岩储层1370~1500~层1850~2130~三段—马一2450~峰组、下石盒子组和刘家沟组储层为碎屑岩储层。各套储层的储存潜力具有较大差异（图4-占总潜力的8.1%；马家沟组马三段—马一段储各套储层储存潜力的较大差异主要由于储层有峰组和下石盒子组砂岩储层有效厚度较大，储存空间较大；刘家沟组砂岩、马家沟组马五段、马三段白云岩储层中CO2的密度最大，可增强其储存潜具有CO2泄漏风险的设施有废弃井、注入井和监测井井筒的完整性、井口装置、泵室、阀室等工程单元，以及地质成因的各类CO2泄漏通道；具有风险的物质主要 示范工程注入作业不当可能造成的CO2泄漏包括注入作业压力与注入量过大，以及注入速度过快等。此外，操作人员违规操作与脱岗等管理因素亦是导致风险发限注入压力（红线压力）为18Mpa；进一步结合地面注气设备的技术指标，确定注压力远低于其红线压力。因此，因注入作业压力与注入量过大而引起的安全风险的作为我国首个较为完善的深部咸水层CO2地质储存示范工程，已制定出科学、合理的CO2灌注工程运营管理制度，以及完善的安全预案。因此，注入作业因素可石油有限技术公司承担钻完井工程。工程阀门、管道等灌注设施在严格按照相关规封隔器，在封隔器之下的油管上安装有压力、温度监测计；中神监1井在油管下监测。由于下入的橡胶封隔器保质期有限，若橡胶制品部分出现老化、变质，导致置于水泥塞之下，不仅避免了井筒CO2泄漏，还降低了水泥塞之上部分井管的腐蚀明，示范工程区及其附近未发育贯通性活动断裂；地表局部地段发育的有活动迹象的浅构相断裂，规模及错动位移距离小，活动微弱。故本示范工程区及其附近不存③盖层安全性：如第四章第四节示范工程区储盖层地质评价所述，主力盖层本溪组泥岩、石盒子组上部—石千峰下部泥岩段、纸坊组中部泥岩段均具较好的封盖组区域性盖层，且下部的两套盖层也较好地起到了辅助封盖作用。同时，如果CO2顶部泥岩段，以及延长组底部砂岩段及其上部泥岩段可起到二次截留的作用，能够相沉积环境的石盒子组—延长组，层间非均质性显著，一定程度也决定了泥质岩盖④构造成因地裂缝泄漏：示范工程所在地区新构造期地壳处于抬升状态，上升剥蚀，地应力以垂直方向为主，无明显的水平挤压应力及拉张应力，构造地形变活动总体较为微弱、简单，无构造成因的地裂缝分布，故不存在构造成因地裂缝CO2⑤水力逸散作用：基于本报告第三章第四节区域水文地质条件部分研究，本区白垩系碎屑岩裂隙孔隙含水层系统之下的寒武系—奥陶系碳酸盐岩岩溶含水层系统，以及石炭系—侏罗系碎屑岩类裂隙含水层系统，主要接受东部地表水及浅层地下水补给，地下水顺地层倾向，由东向西流向盆地腹部径流，具有水力封堵的水文地质藏深度等条件制约，构成非径流型盆地。因此，主力储层地下水基本处于滞流状态，且以水力封堵作用为主，不存在水力逸散作用，从水文地质条件分析，有利于CO2 区尚未扩展到此，据延安组煤层开采技术条件预测，东部采空区冒落带及裂隙带仅①废弃井泄漏：示范工程场地综合调查结果表明，灌注场地及其附近无废弃井煤区的预留矿柱上，若示范工程所在地区进入煤炭资源开发阶段，地表同样会出现注入井和监测井井管外失稳。据此建议，提前协调好采煤与示范工程安全性的关系，变漏斗外，其他地区地面稳定，示范工程场地附近无地面变形。本报告第七章第五模下，注入初期，地面变形量很小，在实际工程监测的初期阶段难以发现，但随着注入时间的增长，地面变形会越来越大，最大值位于注入井上方。如前所述，阿尔本示范工程场地地壳稳定性较好，储层虽为低渗储层，但已实施了储层压裂改造，同时有科学、合理的灌注安全作业要求约束。三维地质建模与数值模拟结果表在示范工程安全风险识别的基础上，综合可能的CO2泄漏、地面变形与诱发地震三个风险事件，充分考虑示范工程区实际地质条件、各工程环节的风险特征，根据各风险因子对整体工程风险的贡献率，构建出具层次分析结构的安全风险评价指综合考虑示范工程场地地质调查、工程性灌注、监测与数值模拟等资料，依据对鄂尔多斯深部咸水层CO2地质储存示范工程各安全风险因子赋值，并在各风险因开发风险因子在最大风险事件中的贡献率最高，若示范工程所在地区进入煤炭资源其工程装置，是示范工程安全风险管理的重点对象。另外，盖层扩散裂隙和地震等值层值值6素素坏用采对于CO2地质储存可能引起的地面形变和诱发地震等风险标准，有待本示范工从地质安全性、储存规模、社会环境风险、经济适宜性四个约束目标，并对比国内外已经开展的二氧化碳地质储存工程实践，对本项目示范工程场地进行综合评价。碳封存选址方法应依次从盆地级、目标区/靶区级、场地级和灌注级尺度从大到小开展评价，盆地级选址应综合考虑地质适宜性和社会经济性，对比目标区/靶区所得优选场地；场地级选址应综合考虑地质适宜性、社会经济性和场址风险，对优选场地开展选址评价，获得优选灌注区；如果目标区级/靶区级评价无法得到优选场地，应返回盆地级重新选定优选目标区/靶区；如果场地级评价无法得到优选灌注区，应返回目标区级/靶区级重新选定优选场地。每级尺度的评价方法可利用地理信息系统采用汉莎科学EGM-4CO2气体分析仪，对土壤CO2通量进行监测，及时发现地下水水质监测指标主要有水温、气温、pH值、电导率、TDS。监测时，采用监测及现场采样测试指标有水位、水温、气温、pH值、电导率、TDS。监测时，中神监2井完井后，封隔器与压力计的位置至上而下：第一层封隔器位于育、横波能量较强以及受地表起伏变化因素影响的特点，制定了针对零井源