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我国学者提出二氧化碳捕集、利用
与封存井筒废弃处置指南

来源:《气候变化动态》   发布时间:2017年07月13日17:15
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  在CO2捕集、利用与封存(CCUS)领域,井筒废弃过程是项目闭场阶段的重要一环。目前,全球CCUS项目井筒废弃经验非常稀缺,只有30多年的CO2强化采油(CO2-EOR)工程方面的一些经验可供借鉴。国际上挪威、荷兰、美国等提出了相关的废弃井作业法规,并已开展了CCUS项目中废弃井作业。在国内,国家发展改革委虽已颁布油气行业废弃井作业指南,但是CCUS项目中废弃井作业法规尚无指南,也没有这类项目中废弃井作业公开案例。

  中科院武汉岩土力学所针对国内第一个全流程CO2深部咸水层封存示范工程项目(神华鄂尔多斯碳封存项目),首次提出了CO2作业井的废弃处置流程,即:(1)确定注入井的井型,明确废弃目标;(2)在进行废弃作业之前,先利用缓冲液冲洗注入井,测定井底储层压力,并且进行井筒稳定性评估和完整性测试;(3)调研管柱结构和相关材料,确保所选材料能耐CO2腐蚀,如不满足要求,需采取补救措施;(4)确定封堵塞的位置和尺寸;(5)废弃作业施工,且施工中监测井筒变化;(6)施工作业完毕后,确定长期监控作业计划。

  此外,为了更为直观地评价和量化废弃井筒每个封堵层位,根据中国国内法规和油气行业经验,研究人员建议选取压力系数、盖层、可饮用水层、未开采资源层、可疑泄漏通道、射孔层、开采未射孔油气层、注水层和废水处理层为废弃井作业的评价指标;引入M-AHP法筛选和评估封堵层位,量化每个封堵层的重要程度,确定封堵塞的位置,同时确定每类封堵塞的长度。M-AHP法是在常规层次分析法上修改而来的,该方法弱化计算过程中人为主观影响力,更适合非专业技术人员直观有效地筛选封堵层。

  通过上述方法,研究人员最后计算得出,神华鄂尔多斯碳封存项目注入井废弃的封堵层位分别是志丹组、直罗组、延安组、和尚沟组、刘家沟组、石千峰组、石盒子组、山西组和马家沟组;同时参照中国《废弃井及长停井处置指南》,强制性补充第四系层位为必要的封堵层。整个评价流程逻辑严密,评价方法简单易行,评价工具转化推广。相关研究成果在线发表于《温室气体:科技》(Greenhouse Gases: Science and Technology)期刊。

(责任编辑:吴鹏)

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