返回报告库
OGG-B-014·B 级报告·CCUS 与双碳

什么是咸水层封存

CO₂ 驱油与封存 · CO₂ 驱油与封存。当前权限:全文开放

Access Policy
等级
B
阅读权限
全文开放
解锁方式
已解锁
BOG-GCCUS 与双碳CO₂ 驱油与封存油气与新能源
Report Content

报告正文

什么是咸水层封存?CO₂藏进地下最大的仓库

前几篇聊 CCUS(碳捕集、利用与封存),说过把工厂烟囱里的二氧化碳(CO₂)逮住之后,无非要么"用"、要么"埋"。今天单说"埋"这条路上最容易被忽略、却最能装的一间"大仓库"——深部咸水层。它不像枯竭油气藏那样自带名气,却是全球公认封存潜力最大、分布最广的封存主力。它到底是个啥、凭什么能装、又难在哪,这篇一次说清。

一句话先说明白

所谓深部咸水层,就是地下深处那些孔隙里泡满了高盐度地层水(咸水、卤水)的多孔渗透岩层,上头还盖着一层致密盖层。 注意,这里的"水"不是能喝、能灌溉的淡水,而是咸得没法饮用、也难以利用的地层卤水。正因为这潭水本就"没啥用",把 CO₂ 打进这些岩石孔隙里封存,既不跟人抢淡水,也不占用宝贵的油气资源。

凭什么是它当主力

选封存场所,先看两件事:能装多少、够不够普遍。一是分布最广。 沉积盆地里这类含咸水的砂岩层几乎遍地都是,覆盖范围远超油气藏,很多排放大户附近就近就能找到合适地层,省下长途输送 CO₂ 的成本。二是容量最大。 论理论封存潜力,深部咸水层稳坐头把交椅;以我国为例,咸水层封存量占到全国地质封存总量的九成以上。分布广、肚量大、还不占淡水——这三条凑齐,它才被看作能规模化托底的封存去处。

OGG-B-014 封面

打进去之后,靠什么锁住

CO₂ 注下去可不是灌进一个空罐子,它是被"四道锁"层层扣在地下的。第一道,盖层封盖。 CO₂ 以超临界态(密度接近液体、又能像气体般钻缝的状态)注入后比咸水轻、会往上浮;顶上那层致密盖层像个严丝合缝的锅盖扣着,把它挡在下面动弹不得,这叫构造圈闭。第二道,毛细捕获。 CO₂ 在孔隙里穿行,一部分被岩石孔喉的毛细作用"卡"成一个个断开的小气泡,赖在孔缝里走不了。第三道,逐渐溶解。 时间一长,越来越多 CO₂ 慢慢溶进周围咸水,溶了 CO₂ 的水变重下沉,更难往上跑。第四道,缓慢矿化。 最彻底的一步——溶进水里的 CO₂ 跟岩石矿物发生地球化学反应,生成稳定的碳酸盐矿物,等于把碳"变成石头"永久固住。四道锁一道比一道牢,时间越久,CO₂ 越被死死按在地下。

好归好,难处也实在

也别把咸水层想得太省心,它最大的短板恰恰在于"陌生"。枯竭油气藏当年勘探开采时,井、资料、地质档案都是现成的,家底一清二楚;咸水层却往往是一张白纸,得从头专门勘探评价——注入性(岩层好不好打得进去)、盖层封闭性(盖子严不严实),一样样都要实打实落实。这里每一环背后都是一套独立的技术活儿,想把 CCUS 这条产业链的技术卡点和商业化时点系统看明白,文末有份研究可以领。

更棘手的是注进去之后。大量 CO₂ 灌入会把地层压力顶上去,压力过高可能突破盖层、重新撑开断层,甚至诱发地震,所以得精细控压、防诱震;加上封存要管几百上千年,全过程监测要求比一般工程高得多。

客观说一句:它不赚钱

最后还得泼盆冷水:咸水层是纯封存,不产生任何副产收益。 同样往地下打 CO₂,CO₂ 驱油(EOR)好歹能多采出油变现、摊平成本;咸水层却是"只埋不采",没有油气副产品可卖,每一分钱都得靠碳价、政策或补贴来撑,经济账天生比 EOR 难算。但换个角度,也正因为它容量最大、分布最广、不挑地方、不占资源,当"用"这条路吃不下那么多碳时,咸水层才是能真正规模化兜底的那个。

说到底

咸水层封存的分量就在一个"大"字:地下最普遍、最能装的一间碳仓库,靠盖层封盖、毛细捕获、溶解、矿化四道锁把 CO₂ 越锁越牢。它不像油气藏家底现成,也不像驱油能顺带赚钱,短板实实在在。可正是这个"大",决定了双碳目标下要把海量的碳真正埋下去、埋得住,最终躲不开的还是这潭又咸又深的地层水。

想把 CCUS 从捕集到封存这条产业链、以及它的技术卡点与商业化路径系统看明白? 我们做了份《CCUS 碳捕集利用与封存全产业链技术体系与商业化路径研究》——公众号后台回复「CCUS」,拿去看。

什么是咸水层封存?CO₂藏进地下最大的仓库|经纬智汇能源研究|经纬智汇