CO2地质利用与封存(CGUS)是化石资源利用行业实现大规模低碳利用和碳中和的托底技术.为攻克该技术规模化减排的关键技术难点,开展关键技术识别与评价研究十分必要.采用专家评估与调研方法对CO2地质利用与封存技术进行分类,分析共性技术与特性技术的主要特点与研发方向,依据技术不可替代性、高效安全性、技术成熟度(TRLs)差距、发展潜力等多目标评价与筛选,形成关键技术清单;并对场地表征与监测技术进行分析,最后分类给出提升关键技术的研发方向与策略建议.CGUS关键技术主要集中在场地表征与筛选、场地评估与风险评价、场地监测与预警、地下资源处理、碳封存与资源增采协同等技术大类层次上.总体而言,我国CO2地质利用与封存技术处于研发示范阶段,现有技术体系基本可满足CO2-EOR与EWR大规模示范工程的需求;但部分关键技术与国际水平存在一定差距,还有一些技术在全球范围内不成熟,大规模实施CGUS技术前必须突破.场地监测技术是涉及CGUS安全性与有效性的关键技术,现有技术水平与CGUS规模化示范工程需求之间存在较大差距,需进一步研发和验证,特别需要适应CO2环境和深地环境,提高耐久性、监测精度和结果解释可靠性.关键技术研发方向包括但不限于:高精度地层层序勘探、储盖层与岩性解释、地震勘探技术及数据解释技术、地层数据聚合技术、地下储盖层空间地质模型、场地性能模拟与地层评价技术、基于精细表征的导向钻完井技术和相应装备、抗CO2腐蚀的井下和地表设备、一体化场地监测技术体系、CO2地质封存风险预测与风险管理体系、地下空间管理和场地性能评估、碳封存与资源增采协同优化方法等.对于国内外技术成熟度差距大或高度依赖进口的技术要素类,如高精度传感器、耐CO2密封材料、新结构、算法与代码等研发,需提高要素含金量与附加价值,缩小与国际技术水平的差距.在宏观研究方面需部署化石基能源与工业减排战略、产业规划研究、源汇匹配及CCUS与多行业集成战略等.因此大规模CGUS工程所需关键技术与设备需分类突破,提升已有技术的精度与可靠性,奠定CGUS产业核心竞争力基础.

CO2地质利用与封存;技术分类与评估;场地表征与筛选;监测技术;场地风险评估

魏宁;刘胜男;李小春;张贤;贾国伟;魏凤;胡元武

中国科学院 武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点试验室,湖北 武汉 430071;中国21世纪议程管理中心,北京 100038;中国科学院 武汉图书情报中心,湖北 武汉 430071

洁净煤技术

[1]魏宁;刘胜男;李小春;张贤;贾国伟;魏凤;胡元武-.CO2地质利用与封存的关键技术清单)[J].洁净煤技术,2022(06):14-25

CGUS,TRLs,场地表征与筛选,EWR,技术分类与评估

化石资源,低碳利用,托底,攻克,技术难点,关键技术识别,专家评估,调研方法,共性技术,研发方向,可替代性,高效安全,技术成熟度,多目标评价,评价与筛选,提升关键,方向与策略,策略建议,监测与预警,地下资源,碳封存,总体而言,现有技术,EOR,示范工程,工程需求,深地环境,高耐久性,监测精度,结果解释,关键技术研发,不限,地层层序,盖层,岩性解释,地震勘探技术,数据解释,解释技术,层数,数据聚合,聚合技术,层空间,地质模型,性能模拟,评价技术,精细表征,钻完井技术,井下,监测技术体系,地质封存,风险预测,风险管理体系,地下空间,空间管理,性能评估,协同优化,技术要素,密封材料,新结构,代码,含金量,加价,宏观研究,石基,产业规划,规划研究,源汇,CCUS,多行,技术与设备,场地风险评估

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