二氧化碳地质封存场地评价指标体系-编制说明

《二氧化碳地质封存场地评价指标体系》

（征求意见稿）

编制说明

中国地质科学院

2023年7月15日

GB/T××××—××××

二氧化碳地质封存场地评价指标体系编制说明

一、工作简况

1.1项目立项与批准

为深入贯彻落实《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展

理念做好碳达峰碳中和工作的意见》、《国家标准化发展纲要》、《2030

年前碳达峰行动方案》的工作部署，2021年8月5日国家市场监督

管理总局标准技术司《关于征集碳达峰碳中和国家标准专项计划的通

知》（以下简称“通知”），中国调查局组织相关单位提出《二氧化碳地

质封存场地评价指标体系》（以下简称“标准”）立项申请，由全国自

然资源与国土空间规划技术委员会(TC93)上报。2022年3月，中国

地质科学院为牵头起草单位编写了标准项目建议书，并于4月参加了

由国家标准化管理委员会组织的答辩。

2022年7月21日，国家标准化管理委员会下达了当年碳达峰、

碳中和国家标准专项计划共计72项（制定56项、修订16项），均为

推荐性国家标准。本标准计划号为20220864-T-334，主管部门为自然

资源部，归口全国自然资源与国土空间规划标准化技术委员会，牵头

起草单位为中国地质科学院。项目执行周期为1年，后因疫情影响，

又批准延期半年。

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1.2协作单位与起草人

协作单位：陕西延长石油（集团）有限责任公司、中国地质科学

院地质研究所、中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司、洲际海

峡能源科技有限公司、山东省地质矿产勘查开发局、浙江聚风光科技

有限公司

主要起草人：何庆成、李采、郭朝斌、王香增、魏登峰、梁全胜、

刘瑛、、曲军峰、杨勇、吕广中、曹小朋、李冰南、徐军祥、王

金生、胡立堂、左锐、李毅。

1.3起草过程

本标准在起草过程中，获得了相关单位及专家的大力支持与协

作。申请立项中考虑了深部咸水层、枯竭油气藏及不可开采煤层作为

封存地质体，但通过对大量文献研究及与国内资深专家交流沟通，最

终暂时不纳入不可开采煤层作为封存地质体的情况。

征求意见稿经历了两次较大修改。最初编写时，按封存地质体类

型进行编排，存在大量指标在不同地质体类型中重复出现的问题，影

响了本标准在形式上应该简洁、清楚地呈现。因此，起草组改变了编

排的基本思路，按场地评价的工作流程展开，不再对封存地质体的类

型进行区分，这使得标准在形式呈现上更加接近对国家标准的要求。

本标准（征求意见稿）于2023年7月15日完成。

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二、标准编制原则、内容及依据

2.1标准编制原则

二氧化碳地质封存在碳中和进程中必不可少，二氧化碳地质封存

场地评价是实施二氧化碳地质封存的必要工作。本文件坚持以绿色低

碳发展为导向，以“放得下、注得进、存得住、代价低”为基本要求，

编制中坚持四个原则。

坚持贯彻国家基本发展理念原则。以低碳绿色新发展理念，统筹

安全和发展原则，促进二氧化碳地质封存场地评价工作。贯彻绿色、

安全、高质量的新发展理念，坚持总体国家安全观，通过关注二氧化

碳地质封存场地的封存能力、封存安全及社会影响，推动二氧化碳地

质封存。

坚持以实事求是原则。一切从实际出发，场地评价应以场地实际

特征为基础，实事求是，客观独立，不受相关利益和相关行政主管部

门干预，保证评价结果的客观性与公正性，评价过程应具有可重复性，

评价结果应具有可验证性。

坚持指标体系科学性与合理性原则。定性指标与定量指标，动态

评价与静态评价相结合。以定量指标评价为主，对于难以量化的指标

进行必要的定性分析，保障指标体系的全面性和综合性，保证评价结

果的科学性和合理性。

坚持清晰、易懂、可操作原则。构建便于操作、符合实际的评价

指标体系，充分利用自然资源主管部门自然资源基础数据优势，融合

各类空间数据和关联管理数据，保证数据的客观性、易获取性和可操

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作性。

2.2标准基本内容

标准标准共分为9个部分，包括：前言、引言、范围、规范性引

用文件、术语和定义、基本原则、评价指标体系、数据基础与分析评

价、结果应用、附录、参考文献。

前言介绍了标准起草所依据的规定与规则，提出本标准的部门、

归口单位、起草单位以及主要起草人员。

引言介绍了本标准编制的必要性，基本要求，主要内容及实施标

准将达到的目标或效果。

范围介绍了标准的基本组成部分及适用情形。

规范性引用文件列出了标准所引用的已发布的标准文件。

术语和定义列出了本标准涉及的主要术语，其中“二氧化碳地质

封存”一词直接引用T/CSES71-2022定义3.2条。其他术语参考相

关标准文件中相关术语定义进行了适当修改，使之更容易被理解。

基本原则介绍了本标准遵循的原则。

评价指标体系介绍了评价工作的阶段及相应的评价对象。介绍了

各个阶段所包括的指标类别。介绍了指标类别的作用及基本构成。介

绍了指标组成在实践中可适当调整的条件与要求。

数据基础与分析评价中，数据基础部分介绍了每个工作阶段所需

数据获取的途径与类型。分析评价部分介绍了各个评价阶段采用的评

价方法。

结果应用描述了评价结果的作用与预期的工作范围。

附录均为资料性，介绍了不同评价阶段的具体指标内容，及相应

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的指标评价方法，作为实际评价过程的操作参考。

参考文献列出了本标准编制时主要引用的标准文献及研究论文。

2.3指标体系主要内容

二氧化碳地质封存场地评价分为场地筛选、场地排序、场地刻画

三个阶段。第一个阶段为场地筛选，其后为场地排序，最后为场地刻

画。第一个阶段的评价对象是经过区域性评价工作之后，针对封存目

标提出的一系列封存场地潜在区块。这种区块在很多时候被称为“靶

区”。关于如何选择靶区，本标准未给出规定，因为当前关于靶区选

择的论文及专著非常丰富，已经为场地选址提供了充分的选择依据或

数据库。具体可参考如贾小丰等（2014）、李甫成等（2014）文献。

参考国内外研究，本标准将所有指标分为了三类：封存容量及可

注入性、盖层封闭性及封存安全、场地建设影响及经济性。对于不同

的评价阶段，每类指标的具体组成不同，但服务目的一致，即在逐渐

缩小评价的场地数量，逐渐提高评价的精度，并最终选出最优的场地。

封存容量及可注入性是针对储层而言。这是为了回答备选场地是

否满足“放得下、注得进”的基本需求。因此设置了描述储层几何特

征、渗透特征、容量特征的指标。其中关于储层容量的计算方法采用

了目前认同度最高的体积等效法来进行计算。

盖层封闭性及封存安全针对盖层和场地是否存在泄漏风险而言。

这是为了回答备选场地是否满足“存得住”的基本需求。因此设置了

描述盖层本身封闭特征、其他天然泄漏风险、人工通道泄漏风险的指

标。

场地建设影响及经济性针对地面影响及整个项目是否经济可持

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续性而言。这是为了回答备选场地是否满足“代价低”的基本需求。

因此设置了描述自然环境影响、人居环境影响、经济发展影响的指标。

具体指标、详细说明和评价方法与过程在附录中呈现。对场地筛

选、场地排序两个阶段，每个指标都有相应的评判标准或级别，以便

于对场地进行筛选或打分排序。场地刻画阶段未对指标的具体评判标

准进行指定，这是由于这个阶段的评价需借助数值模拟方法，每一个

场地的情况都各不同，可以把握评价的原则，但无法在数量上给出一

个统一的值，以增加场地评价的科学性与灵活性。

2.4指标参考依据

指标参考依据来源于对大量相关文献的研究，其中包括IPCC、

美国、加拿大及其他一些国家在二氧化碳地质封存场地选择方面的研

究论文、技术报告及类似标准编制经验。

三试验验证的分析、综述报告，技术经济论证，预期

的经济效益、社会效益和生态效益

3.1二氧化碳地质封存实例

截止2021年9月底，全球共有27个处于运行的商业碳捕集、利

用与封存（CCUS）项目。专门用于地质封存的商业项目有6个，如

挪威SleipnerCO2封存和SnøhvitCO2封存两个项目年封存能力170

万吨/年，累计封存二氧化碳超过3400万吨，美国Illinois工业CCS

项目和澳大利亚GorgonCO2注入项目的年封存能力分别为100万吨/

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年和500万吨/年。最早实施的挪威SleipnerCO2封存项目，每年封存

100万吨CO2，目前已安全运行27年。

截止2021年底，我国已建成40个CCUS示范项目，碳捕集能力

约300万吨/年，其中有13个项目涉及电厂和水泥厂的纯二氧化碳捕

集示范项目总体捕集规模达85万吨/年；有11个二氧化碳地质利用

和封存项目的二氧化碳注入规模可达180万吨/年，其中在二氧化碳

驱油方面的规模约154万吨/年。我国已有CCUS示范项目大多数为

捕集、利用或封存的单项技术示范，而全流程工业示范项目主要有国

家能源集团鄂尔多斯10万吨/年CCS示范（即神华CCS示范项目），

以及中国石油吉林油田、中国石化胜利油田、延长油田等二氧化碳捕

集与驱油示范。鄂尔多斯CCS示范工程作为我国首个咸水层二氧化

碳地质封存示范项目，已于2015年4月完成30万吨封存目标。

3.2二氧化碳地质封存场地选址

2009年以来，中国地质调查局先后组织开展了全国二氧化碳地

质储存潜力评价与示范工程、二氧化碳地质储存与资源化利用调查、

准噶尔等盆地二氧化碳地质储存综合地质调查等工作，在区域潜力评

价、示范工程实施以及关键技术研发等方面取得一批重要成果。

一是基本掌握了我国区域尺度二氧化碳地质封存潜力及适宜性。

完成了全国区域尺度的二氧化碳地质封存潜力与适宜性评价，编制了

《中国沉积盆地二氧化碳地质储存潜力与适宜性评价图（1∶500万）》

和《中国主要沉积盆地二氧化碳地质储存潜力与适宜性评价图集》。

38个主要沉积盆地二氧化碳地质封存潜力近9300亿吨，其中32个

陆域盆地封存潜力约5720亿吨，6个海域盆地封存潜力约3550亿吨。

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松辽盆地、渤海湾盆地、四川盆地、准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地等

17个大型盆地的封存潜力都超过百亿吨，适宜进行大规模二氧化碳

地质封存。

二是通过与企业合作开展CCS工程示范掌握了二氧化碳地质封

存关键技术。合作实施完成国家能源集团鄂尔多斯CCS示范项目，

在示范工程封存场地选址调查勘查、钻探与气体注入、监测及环境影

响评价等方面发挥了重要作用，实施建设一口监测井，建立了“大气

—地表—地下”立体化监测系统，掌握了目标储层中二氧化碳扩散及

分布规律。与新疆油田合作，2018年在准东实施了二氧化碳强化深

部咸水开采与封存先导性现场试验，注入二氧化碳1010吨，验证了

二氧化碳驱水技术可行性和地质安全性，研发了深部地下储层中二氧

化碳扩散运移示踪监测技术。

三是集成创新了二氧化碳地质封存技术体系。通过二氧化碳地质

封存关键技术研发与工程示范，集成创新了封存场地选址地质调查、

遥感、地球物理、钻探、样品采集与测试、监测、数值模拟、环境影

响及安全风险评价等技术方法体系，有利于我国碳封存工程项目实施

与推广。建立了二氧化碳地质封存环境影响评价及监测技术方法，初

步提出了二氧化碳地质封存地下空间利用评估方法及管理政策建议。

3.3预期的经济效益、社会效益和生态效益

IPCC、国际能源署（IEA）、全球碳捕集与封存研究院等重要国

际组织的研究报告显示CCUS在实现《巴黎协定》中全球气温升高控

制目标必不可少，对全球2050年实现零碳排放将贡献15%的减排量。

具体来说，需要CCUS在2050年前实现每年去除56亿吨二氧化碳的

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能力，至2050年CCUS的投资规模将达6550亿～12800亿美元。中

国科学院在《统筹全国力量，尽快形成面向碳中和目标的技术研发体

系》的报告中预测我国2060年实现碳中和时需要CCUS技术每年固

定5亿吨二氧化碳，所需的投资规模也将达到数千亿元。

本标准在前人基础上细化深部咸水层、枯竭油气田评价因素，从

地质空间-资源-安全角度兼顾不同封存类型场地的通用性与差异性，

是完整的封存场地评价指标体系，具有可操作性，有利于指导我国未

来二氧化碳地质封存场地选择与评价的实际工作。

四、与国际、国外同类标准技术内容的对比情况

现行相关二氧化碳地质封质的国际标准（含技术报告TR）有12

项：

（1）ISO/TR27912:2016二氧化碳捕集-二氧化碳捕集系统、技

术与过程；

（2）ISO27913:2016二氧化碳捕集，运输和地质封存——管道

运输系统；

（3）ISO27914:2017二氧化碳捕集，运输和地质封存——地质

封存；

（4）ISO/TR27915:2017二氧化碳捕集，运输和地质封存——

量化与验证；

（5）ISO/TR27918:2017CCS项目全生命周期风险管理；

（6）ISO27919-1:2018二氧化碳捕集——第1部分：电厂燃烧

后捕集的性能评估方法；

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（7）ISO27916:2019二氧化碳捕集，运输和地质封存——以提

高石油采收率实现二氧化碳封存（CO2-EOR）；

（8）ISO/TR27921:2020二氧化碳捕集，运输和地质封存——交

叉问题—二氧化碳流组成；

（9）ISO27919-2:2021二氧化碳捕集——第2部分：电厂燃烧

后捕集性能稳定性保证及保持评估细则；

（10）ISO27922:2021二氧化碳捕集——水泥工业二氧化碳捕集

技术概况

（11）ISO27923:2022二氧化碳捕集，运输和地质封存——注入

操作、基础设施及监测。

国内有关二氧化碳地质封存的标准主要有3个：

（1）《二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估技术指南（试行）》

（2016）（生态环境部）；

（2）《二氧化碳捕集利用与封存术语》（T/CSES41—2021）（团

体标准，中国环境科学学会）；

（3）《二氧化碳地质利用与封存项目泄漏风险评价规范（征求意

见稿）》（2022-3-4）（团体标准，中国环境科学学会）。

从名称上看，《ISO27914:2017二氧化碳捕集，运输和地质封存

——地质封存》与本标准直接相关。但仔细研究该国际标准后，发现

这个标准尽管对地质封存项目从计划到关闭的每个阶段都进行了要

求与指导，未给出具体评价指标评价标准，对实际运用存在较大困难。

本标准与现行国际、国外同类标准不冲突。技术内容更加具体，更适

用于实际场评评价工作。

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五、以国际标准为基础的起草情况

无此情况。本标准未以国际标准为基础起草。

六、有关法律、行政法规及相关标准的关系

与目前现行法律、征政法规及相关标准无交叉、无重复、无冲突。

七、重大分歧意见的处理经过和依据

无此情况。

八、涉及专利的有关说明

未涉及。

九、实施标准的要求以及建议；

本标准建议作为推荐性国家标准发布，可视封存技术及经济环境

发展情况，适时实施。建议给予1-2年试行期，在基层单位进行试点

试验，结合试行效果进行适当调整后，予以正式实施。

十、其他应予说明的事项

无。

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目次

⼀、⼯作简况......................................................................................................................................1

⼆、标准编制原则、内容及依据......................................................................................................3

三试验验证的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效益、社会效益和⽣态效益.6

四、与国际、国外同类标准技术内容的对⽐情况.........................................................................9

五、以国际标准为基础的起草情况................................................................................................11

六、有关法律、⾏政法规及相关标准的关系................................................................................11

七、重⼤分歧意⻅的处理经过和依据............................................................................................11

⼋、涉及专利的有关说明.................................................................................................................11

九、实施标准的要求以及建议；....................................................................................................11

⼗、其他应予说明的事项.................................................................................................................11

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二氧化碳地质封存场地评价指标体系编制说明

一、工作简况

1.1项目立项与批准

为深入贯彻落实《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展

理念做好碳达峰碳中和工作的意见》、《国家标准化发展纲要》、《2030

年前碳达峰行动方案》的工作部署，2021年8月5日国家市场监督

管理总局标准技术司《关于征集碳达峰碳中和国家标准专项计划的通

知》（以下简称“通知”），中国调查局组织相关单位提出《二氧化碳地

质封存场地评价指标体系》（以下简称“标准”）立项申请，由全国自

然资源与国土空间规划技术委员会(TC93)上报。2022年3月，中国

地质科学院为牵头起草单位编写了标准项目建议书，并于4月参加了

由国家标准化管理委员会组织的答辩。

2022年7月21日，国家标准化管理委员会下达了当年碳达峰、

碳中和国家标准专项计划共计72项（制定56项、修订16项），均为

推荐性国家标准。本标准计划号为20220864-T-334，主管部门为自然

资源部，归口全国自然资源与国土空间规划标准化技术委员会，牵头

起草单位为中国地质科学院。项目执行周期为1年，后因疫情影响，

又批准延期半年。

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1.2协作单位与起草人

协作单位：陕西延长石油（集团）有限责任公司、中国地质科学

院地质研究所、中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司、洲际海

峡能源科技有限公司、山东省地质矿产勘查开发局、浙江聚风光科技

有限公司

主要起草人：何庆成、李采、郭朝斌、王香增、魏登峰、梁全胜、

刘瑛、、曲军峰、杨勇、吕广中、曹小朋、李冰南、徐军祥、王

金生、胡立堂、左锐、李毅。

1.3起草过程

本标准在起草过程中，获得了相关单位及专家的大力支持与协

作。申请立项中考虑了深部咸水层、枯竭油气藏及不可开采煤层作为

封存地质体，但通过对大量文献研究及与国内资深专家交流沟通，最

终暂时不纳入不可开采煤层作为封存地质体的情况。

征求意见稿经历了两次较大修改。最初编写时，按封存地质体类

型进行编排，存在大量指标在不同地质体类型中重复出现的问题，影

响了本标准在形式上应该简洁、清楚地呈现。因此，起草组改变了编

排的基本思路，按场地评价的工作流程展开，不再对封存地质体的类

型进行区分，这使得标准在形式呈现上更加接近对国家标准的要求。

本标准（征求意见稿）于2023年7月15日完成。

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二、标准编制原则、内容及依据

2.1标准编制原则

二氧化碳地质封存在碳中和进程中必不可少