问题:绿色低碳转型过程中,二氧化碳减排不仅需要能源结构调整和能效提升,也离不开碳捕集、利用与封存等技术的协同配合。对于工业排放集中的地区,如何找到安全稳定、可规模化应用的封存空间,并在复杂地质条件下实现长期密封与有效监测,是工程落地面临的关键挑战。鲁西北地区的深部咸水层具备一定封存潜力,但在地层结构、盐水环境、井筒完整性及监测手段各上仍存多项技术瓶颈。 原因:深部咸水层封存涉及多学科交叉,既要满足地层承载力和盖层封闭性的要求,也要应对注入过程中的压力控制、井筒胶结与材料适配等难题,同时还需实现封存后二氧化碳迁移过程的识别与风险预警。相比常规油气藏封存——咸水层地质条件更为复杂——前期选区评价、工程参数设计及监测验证对技术体系的完备性提出了更高要求。为应对这些挑战,山东省地矿局第二水文队依托水文地质专业优势,围绕服务“双碳”目标,组建专业团队开展联合攻关,推动科研与工程实践同步推进。 影响:据悉,中国能源化学地质工会公布了全国能源化学地质系统职工优秀技术创新成果评选结果,第二水文队申报的《鲁西北地区深部咸水层二氧化碳地质封存关键工艺技术实践创新》荣获三等奖。这个成果获得认可,反映了行业对咸水层封存关键技术成熟度及工程示范价值的关注。更为重要的是,该团队在山东省率先实施了咸水层二氧化碳封存研究项目,成功完成312吨二氧化碳封存,在区域地质条件适配、工程组织与过程控制等上积累了可复制的经验,为华北地区同类地质条件开展碳封存工程提供了有益参考,助力有关技术从试点走向规模化应用。 对策:围绕“选得准、封得住、看得清”的工程目标,团队多个环节形成了系统化的技术路径。一是优化封存层位选址方法,通过更精细的地质与水文地质评价,提升储层适宜性和盖层可靠性判断的准确性,降低前期选址的不确定性。二是创新井筒密封工艺,针对咸水环境下的长期稳定性需求,加强关键部位的封隔与胶结质量控制,为长期安全封存提供保障。三是构建动态监测体系,通过对注入过程及封存后状态的持续跟踪,增强对二氧化碳迁移和压力变化等关键指标的识别能力,为风险管理提供数据支持。这些措施实现了关键工艺从单点突破到系统集成的转变,为后续规模化工程积累了方法和技术基础。 前景:从全国碳达峰碳中和的工作部署来看,地质封存作为重要的减排增汇途径之一,未来将更加注重安全性、经济性和可核证性。咸水层封存优势在于分布广、潜力大,但要实现规模化应用,仍需在区域适宜性评价、标准体系建设、监测核证方法及成本控制等上持续取得突破。业内人士指出,随着技术积累和示范项目增多,地质封存有望与工业园区减排、能源化工升级、盐穴储能等场景协同发展,推动“减排—封存—监测—核证”全链条健全。山东省地矿局第二水文队表示,下一步将继续加大科技创新力度,聚焦主责主业和经济社会发展需求,深入开展职工创新创效活动,推动技术成果转化应用,为绿色低碳发展提供更坚实的地质支撑。
从实验室创新到野外实践,这个技术突破说明了地质工作服务国家战略的使命担当;在全球气候治理日益紧迫的背景下,中国正通过自主科技创新探索符合地域特点的减碳路径。随着更多原创成果的涌现,地质环保领域有望成为绿色转型的重要支撑力量。