松遼盆地中央坳陷區(qū)北部咸水層CO2儲(chǔ)存場(chǎng)地適宜性評(píng)價(jià)與儲(chǔ)量計(jì)算

羅 偉，張 洋，劉 寧，成建梅（.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）環(huán)境學(xué)院，湖北　武漢430074；.華北油田公司采油工程研究院，河北任丘06550）

松遼盆地中央坳陷區(qū)北部咸水層CO2儲(chǔ)存場(chǎng)地適宜性評(píng)價(jià)與儲(chǔ)量計(jì)算

羅 偉1，張 洋2，劉 寧1，成建梅1
（1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）環(huán)境學(xué)院，湖北武漢430074；2.華北油田公司采油工程研究院，河北任丘062550）

深部含水層CO2地質(zhì)儲(chǔ)存可以有效緩解CO2排放壓力，而合理的場(chǎng)地評(píng)價(jià)和選址工作是有效、安全和經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)存CO2的先決條件。在詳細(xì)分析松遼盆地中央坳陷區(qū)地質(zhì)背景條件的基礎(chǔ)上，針對(duì)目標(biāo)區(qū)級(jí)深部咸含水層CO2儲(chǔ)存場(chǎng)地評(píng)價(jià)級(jí)別，建立了6個(gè)一級(jí)指標(biāo)和22個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的目標(biāo)區(qū)級(jí)場(chǎng)地優(yōu)選方法。優(yōu)選方法重點(diǎn)考慮了地質(zhì)因素的影響，運(yùn)用層次分析法和加權(quán)評(píng)判法對(duì)松遼盆地中央拗陷區(qū)北部5個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元開(kāi)展了場(chǎng)地適宜性評(píng)價(jià)，并計(jì)算了各二級(jí)構(gòu)造單元的CO2封存儲(chǔ)量。結(jié)果表明:各二級(jí)構(gòu)造單元的適宜度指標(biāo)相差不大，埋存適宜性皆較好，其中齊家—古龍凹陷CO2埋存適宜性最優(yōu)；儲(chǔ)量上，齊家—古龍凹陷最高，朝陽(yáng)溝階地最低。

CO2地質(zhì)儲(chǔ)存；場(chǎng)地適宜性評(píng)價(jià)；儲(chǔ)量計(jì)算；層次分析法；二級(jí)構(gòu)造單元；松遼盆地中央坳陷區(qū)

人類對(duì)化石燃料的過(guò)度依賴和CO2的集中釋放導(dǎo)致全球溫室效應(yīng)日趨嚴(yán)重，隨之而來(lái)的海平面上升、氣候異常等自然災(zāi)害嚴(yán)重影響著人類的生存和發(fā)展。CO2地質(zhì)封存技術(shù)旨在集中、高效地將CO2收集、運(yùn)輸、注封于地下地質(zhì)體中，以達(dá)到CO2減排目的。盆地深部含水層CO2埋存因潛力巨大、技術(shù)可行，且已有實(shí)際的工程運(yùn)行，已成為CO2地質(zhì)埋存首選方式之一［1］。

科學(xué)合理的場(chǎng)地評(píng)價(jià)和選址工作是有效、安全和經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)存CO2的先決條件。國(guó)外學(xué)者在該領(lǐng)域研究起步較早，主要集中在不同空間尺度下評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的選擇和標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重分配問(wèn)題的研究。如Bachu［2］從盆地尺度提出了評(píng)價(jià)沉積盆地在碳埋存適宜性方面應(yīng)考慮的標(biāo)準(zhǔn)，包括盆地構(gòu)造類型、地溫場(chǎng)、流體動(dòng)力場(chǎng)、資源潛力、成熟度標(biāo)準(zhǔn)以及經(jīng)濟(jì)和社會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，并提出了評(píng)估沉積盆地碳埋存適宜性的方法；Bachu［3］還提出了一套盆地尺度的包含15個(gè)指標(biāo)的碳埋存適宜性評(píng)價(jià)因子體系和評(píng)價(jià)方法，并對(duì)加拿大主要盆地的碳埋存適宜性進(jìn)行了分級(jí)評(píng)價(jià)，同時(shí)具體分析了盆地地溫特征對(duì)CO2埋存效果的影響，提出了熱盆（Warm Basin）和冷盆（Cold Basin）的概念，并將其作為評(píng)價(jià)盆地或區(qū)域碳埋存適宜性的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)學(xué)者的研究起步較晚，但研究成果豐富，在綜合我國(guó)地質(zhì)情況基礎(chǔ)上，將場(chǎng)地適宜性評(píng)價(jià)級(jí)別劃分為區(qū)域級(jí)、盆地級(jí)、目標(biāo)區(qū)級(jí)、場(chǎng)地級(jí)和灌注級(jí)［4］，相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也得到不斷完善和細(xì)化。如刁玉杰等［5］著重分析了儲(chǔ)蓋層性能在深部咸含水層CO2地質(zhì)儲(chǔ)存場(chǎng)地選址中的作用，并引入滲透率變異系數(shù)和儲(chǔ)層注入指數(shù)等定性指標(biāo)；張森琦等［6］通過(guò)對(duì)深部咸水層水質(zhì)屬性、水文地質(zhì)屬性、資源屬性、淺層地下水脆弱性和環(huán)境保護(hù)屬性等進(jìn)行詳細(xì)分析，得出了適宜規(guī)?；疌O2地質(zhì)埋存的咸水層應(yīng)滿足的基本條件。

松遼盆地是我國(guó)大型陸相含油氣沉積盆地，密集的工業(yè)區(qū)、分布廣泛的深部咸含水層以及良好的儲(chǔ)蓋組合使之成為CO2地質(zhì)封存的重點(diǎn)研究區(qū)域。楊國(guó)強(qiáng)等［7］建立了包括地質(zhì)儲(chǔ)存規(guī)模、儲(chǔ)存經(jīng)濟(jì)性、儲(chǔ)存條件和儲(chǔ)存安全性4個(gè)方面、20個(gè)指標(biāo)、5個(gè)指標(biāo)劃分等級(jí)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并對(duì)松遼盆地6個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元的CO2地質(zhì)儲(chǔ)存適宜性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，指出中央坳陷區(qū)具有較好的CO2地質(zhì)儲(chǔ)存適宜性；楊霄翼等［8］則建立了以技術(shù)性、安全性、經(jīng)濟(jì)性與社會(huì)環(huán)境為準(zhǔn)則的包含26項(xiàng)指標(biāo)的深部鹽水層CO2地質(zhì)埋存適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)松遼盆地一級(jí)構(gòu)造單元進(jìn)行評(píng)價(jià)，認(rèn)為中央坳陷區(qū)是CO2地質(zhì)儲(chǔ)存適宜性最好的區(qū)域；金超等［9］對(duì)松遼盆地南部長(zhǎng)嶺凹陷?？刁w系的沉積相類型及其時(shí)空分布規(guī)律、儲(chǔ)蓋層沉積特征、水文地質(zhì)及構(gòu)造特征等進(jìn)行了研究，結(jié)果表明研究區(qū)青山口組—嫩江組是CO2地下埋存的良好儲(chǔ)蓋組合；徐威等［10］則對(duì)松遼盆地中央拗陷區(qū)深部咸水層CO2封存潛力進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并根據(jù)儲(chǔ)層物性參數(shù)的隨機(jī)性，分析了儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果的不確定性。

整體上講，松遼盆地CO2地質(zhì)儲(chǔ)存場(chǎng)地評(píng)價(jià)大多還停留在一級(jí)構(gòu)造單元上，針對(duì)二級(jí)構(gòu)造單元的場(chǎng)地評(píng)價(jià)，尤其是中央坳陷區(qū)的研究尚缺乏。為此，本文在重點(diǎn)考慮松遼盆地中央坳陷區(qū)地質(zhì)背景條件的基礎(chǔ)上，分別選取儲(chǔ)蓋層、地溫場(chǎng)、水動(dòng)力場(chǎng)、區(qū)域穩(wěn)定性等評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)松遼盆地中央坳陷區(qū)北部5個(gè)代表性二級(jí)構(gòu)造單元進(jìn)行CO2儲(chǔ)存場(chǎng)地適宜性評(píng)價(jià)，并分別計(jì)算其儲(chǔ)量。該研究對(duì)于松遼盆地CO2地質(zhì)儲(chǔ)存目標(biāo)靶區(qū)的圈定和場(chǎng)地級(jí)別CO2注入具有一定的指導(dǎo)意義。

1　松遼盆地中央坳陷區(qū)地質(zhì)背景條件

松遼盆地位于中國(guó)東北，面積約24萬(wàn)km2，是世界上以豐富的油氣資源而著稱的陸相含油氣沉積盆地，孕育了目前中國(guó)最大的陸相油氣田——大慶油田［1］。中央坳陷區(qū)位于松遼盆地中部，是盆地發(fā)展過(guò)程中沉降相對(duì)占優(yōu)勢(shì)的大型負(fù)向構(gòu)造單元，長(zhǎng)期為盆地的沉降、沉積中心。該區(qū)地層發(fā)育齊全，侏羅系至新近系沉積巖厚度達(dá)7 000～10 000 m［11］。中央坳陷區(qū)北部五個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元主要是三肇凹陷、齊家—古龍凹陷、龍虎泡—紅崗階地、大慶長(zhǎng)垣和朝陽(yáng)溝階地，其中三肇凹陷和齊家—古龍凹陷又是中央坳陷區(qū)的中心，如圖1所示。研究區(qū)被北北東向E2斷裂和與之正交的E6、E7斷裂所分割，大慶長(zhǎng)垣分布有較多的碳源，考慮區(qū)內(nèi)鉆孔數(shù)量達(dá)數(shù)千口之多，且密集排列在中央拗陷區(qū)中部，故未在圖中表示。

1.1儲(chǔ)蓋組合和沉積相

中央坳陷區(qū)符合CO2封存儲(chǔ)層巖性特征的地層包括:四方臺(tái)組、嫩江組第三段和第四段、姚家組、泉頭組第一段以及泉頭組下伏登婁庫(kù)組第二段和第三段。但從地層埋深來(lái)看，四方臺(tái)組及嫩江組第三段和第四段地層埋深小于800 m，不符合CO2超臨界狀態(tài)的條件；姚家組地層在部分構(gòu)造單元埋深為1 000～2 000 m，CO2能以超臨界狀態(tài)儲(chǔ)存；泉頭組第一段、登婁庫(kù)組第二段和第三段地層大部分埋深大于2 000 m，符合埋深條件，但考慮到CO2注入操作要求較高、經(jīng)濟(jì)成本大，不適宜作為優(yōu)先儲(chǔ)層。因此，初步確定姚家組地層作為CO2優(yōu)先埋存地層［1］。

圖1　松遼盆地構(gòu)造單元?jiǎng)澐忠约皵嗔逊植糆ig.1 Tectonic units，faults and carbon sources distribution in Songliao Basin

姚家組地層屬于中部含油氣組合，地層埋深在1 000～2 000 m，巖性多為砂巖，含泥巖夾層，平均厚度為150 m。姚家組第一段在該區(qū)域內(nèi)主要發(fā)育三角洲前緣相和三角洲平原分流河道相，砂體發(fā)育環(huán)境較好，形成了葡萄花油層；姚家組第二段和第三段沉積時(shí)期，安達(dá)以北地區(qū)主要發(fā)育三角洲前緣相，砂體發(fā)育環(huán)境良好，形成了薩爾圖油層，而安達(dá)以南地區(qū)主要發(fā)育半深湖-深湖相，泥質(zhì)巖類發(fā)育環(huán)境良好［11］。

發(fā)育于姚家組之上的嫩江組，為一套巨厚層的泥巖蓋層，平均厚度為300 m。嫩江組第一段和第二段沉積時(shí)期，半深湖-深湖相幾乎覆蓋整個(gè)區(qū)域，泥質(zhì)巖類發(fā)育環(huán)境良好［11］，作為薩爾圖和葡萄花油層的蓋層產(chǎn)出。

1.2地質(zhì)構(gòu)造

松遼盆地是中新生代大型陸相斷陷-坳陷疊合盆地，早白堊世中期，巖石圈冷卻收縮，盆地整體沉降，坳陷沉積統(tǒng)一了此前斷陷期凹凸相間的構(gòu)造格局。坳陷期構(gòu)造活動(dòng)微弱，褶皺和大斷層發(fā)育有限，多為平緩的披覆構(gòu)造，因此地層連續(xù)性較好［11］，而姚家組就發(fā)育于坳陷期。松遼盆地坳陷層典型的坳陷盆地沉積和構(gòu)造特征，為CO2的埋存創(chuàng)造了良好的儲(chǔ)層和蓋層條件。

1.3水動(dòng)力條件

松遼盆地中央坳陷區(qū)主要發(fā)育泥巖壓榨水離心流，在坳陷區(qū)邊緣與大氣水下滲向心流匯合，越流蒸發(fā)排泄［12］。隨著地層埋深增加，泥巖壓實(shí)排水趨于枯竭，大氣水下滲受阻，發(fā)育滯流的水動(dòng)力環(huán)境；另外，盆地內(nèi)局部空間的能量下降，并處于相對(duì)封閉的狀態(tài)，也會(huì)出現(xiàn)暫時(shí)性的滯流現(xiàn)象。

2　二級(jí)構(gòu)造單元CO2儲(chǔ)存場(chǎng)地適宜性評(píng)價(jià)

本文以松遼盆地中央坳陷區(qū)北部5個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元（包括龍虎泡—紅崗階地、齊家—古龍凹陷、大慶長(zhǎng)垣、三肇凹陷和朝陽(yáng)溝階地）姚家組地層為研究對(duì)象，運(yùn)用建立的區(qū)域適宜性評(píng)價(jià)因子體系和評(píng)價(jià)方法，對(duì)各構(gòu)造單元的CO2埋存適宜性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

2.1場(chǎng)地選址原則及優(yōu)選條件

場(chǎng)地選址原則是指埋存場(chǎng)地應(yīng)滿足的基本條

件，包含五個(gè)最基本的內(nèi)容:技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全、合法、公眾意見(jiàn)。場(chǎng)地選址原則應(yīng)貫穿整個(gè)選址過(guò)程的始終，且對(duì)具體場(chǎng)地適宜性評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建具有最基本的導(dǎo)向作用。本文在參考國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究成果［2-3，14-17］基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)場(chǎng)地適宜性的認(rèn)識(shí)，將場(chǎng)地選址原則細(xì)化，得到具體場(chǎng)地優(yōu)選條件及其基本要求，詳見(jiàn)表1。

2.2場(chǎng)地適宜性評(píng)價(jià)因子體系

表1　場(chǎng)地優(yōu)選條件及其基本要求Table 1 Eactors considering and basic requirements in site optimal selection

松遼盆地中央坳陷區(qū)北部5個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元CO2儲(chǔ)存場(chǎng)地適宜性評(píng)價(jià)級(jí)別屬于目標(biāo)區(qū)級(jí)，對(duì)目標(biāo)區(qū)級(jí)評(píng)價(jià)不僅需要全面、科學(xué)的評(píng)價(jià)因子體系，而且需要更加詳盡的資料為依托。本文在參考部分國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出的評(píng)價(jià)體系［3，5-8］的基礎(chǔ)上，結(jié)合松遼盆地自身的特點(diǎn)，重點(diǎn)考慮地質(zhì)因素對(duì)CO2儲(chǔ)存場(chǎng)地適宜性評(píng)價(jià)的影響，建立了6個(gè)一級(jí)指標(biāo)和22個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的目標(biāo)區(qū)級(jí)場(chǎng)地優(yōu)選方法。5個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元各評(píng)價(jià)因子取值詳見(jiàn)表2。本次評(píng)價(jià)共收集了松遼盆地北部2 248口鉆井的垂向地層劃分?jǐn)?shù)據(jù)，這些鉆井主要分布在上述5個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元內(nèi)，且相對(duì)密集，各構(gòu)造單元具體各類鉆孔數(shù)詳見(jiàn)表2。

2.3場(chǎng)地適宜性評(píng)價(jià)方法

表2　5個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元各評(píng)價(jià)因子的取值Table 2 Values applied for each evaluation factor of five secondary tectonic units

本文采用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)松遼盆地中央坳陷區(qū)北部5個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元CO2埋存適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)。該方法主要評(píng)價(jià)與計(jì)算過(guò)程包括:建立因子集—建立模糊評(píng)價(jià)分級(jí)指標(biāo)集—建立隸屬度函數(shù)—建立模糊關(guān)系矩陣—建立權(quán)重矩陣—適宜性評(píng)價(jià)。其中，采用降半梯形分布函數(shù)確定定量評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)各級(jí)的隸屬度函數(shù)，利用層次分析法確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，模糊算子使用相乘相加法進(jìn)行計(jì)算，以便使評(píng)價(jià)結(jié)果能夠充分綜合各個(gè)評(píng)價(jià)因子的影響。各評(píng)價(jià)因子的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及權(quán)重見(jiàn)表3。

表3　5個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元各評(píng)價(jià)因子的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及權(quán)重Table 3 Eactor weights and suitability standard in the evaluation of secondary tectonic units

為了對(duì)各二級(jí)構(gòu)造單元的CO2儲(chǔ)存適宜性進(jìn)行定量排序，本文采用加權(quán)評(píng)價(jià)法［13］做進(jìn)一步分析。使用定量化評(píng)語(yǔ)集｛9，7，5，3，1｝代替模糊綜合評(píng)價(jià)的評(píng)語(yǔ)集V=｛好，較好，一般，較差，差｝，構(gòu)建二級(jí)構(gòu)造單元適宜度指標(biāo)S=B·VT，其中B為模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣，V為備擇集。適宜性判別如下:若S≥8，則定義該構(gòu)造單元適宜度好；若6≤S＜8，則定義該構(gòu)造單元適宜度較好；若4≤S＜6，則定義該構(gòu)造單元適宜度中等；若2≤S＜4，則定義該構(gòu)造單元適宜度較差；若S≤2，則定義該構(gòu)造單元適宜度差。

最終計(jì)算得到各二級(jí)構(gòu)造單元儲(chǔ)存CO2的適宜度指標(biāo)，見(jiàn)表4。由表4可以看出:根據(jù)模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣，各構(gòu)造單元姚家組的CO2埋存適宜性皆為Ⅰ級(jí)；根據(jù)適宜度指標(biāo)，各構(gòu)造單元姚家組的CO2埋存適宜性皆較好，其適宜性從好到差依次為齊家—古龍凹陷、龍虎泡—紅崗階地、三肇凹陷、大慶長(zhǎng)垣、朝陽(yáng)溝階地。

表4　5個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元姚家組CO2埋存適宜性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Table 4 CO2storage suitability evaluation results of Yaojia group in five secondary tectonic units

3　二級(jí)構(gòu)造單元CO2儲(chǔ)量計(jì)算

儲(chǔ)層CO2儲(chǔ)量計(jì)算是場(chǎng)地評(píng)價(jià)的重要組成，直接決定了CO2封存潛力。本文采用Bachu等［18］提出的CO2溶解度法對(duì)松遼盆地中央坳陷區(qū)北部5個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元儲(chǔ)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。該方法認(rèn)為CO2最終被水體溶解捕獲，水體飽和時(shí)的無(wú)機(jī)碳的增量即為CO2最大儲(chǔ)量。采用該方法計(jì)算CO2儲(chǔ)量須滿足以下兩個(gè)條件:①地下水不存在非碳酸鹽緩沖溶液；②溶解飽和之后過(guò)多的CO2不會(huì)導(dǎo)致碳酸鹽礦物溶解或析出現(xiàn)象的發(fā)生。事實(shí)上，考慮地層非均質(zhì)性，流體不可能全部飽和CO2，因此該計(jì)算方法十分粗糙，但用于二級(jí)構(gòu)造單元CO2儲(chǔ)量評(píng)估時(shí)這種精度是可以接受的。其計(jì)算表達(dá)式為

式中:MCO2d為咸水層的CO2溶解儲(chǔ)量（kg）；MCO2td為咸水層所能溶解的最大CO2質(zhì)量（kg）；MCO2nd為初始地層水中天然溶解的CO2質(zhì)量（kg）；A為含水層面積（m2）；￣H為含水層的平均厚度（m）；ˉφ為含水層平均孔隙度（%）；ˉρ為初始地層水的平均密度（kg/m3）；ˉβH2O為初始地層水中溶劑水所占的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）；￣mCO2為CO2在地層水中的平均溶解度（mol/kg）；MCO2為CO2的摩爾質(zhì)量（為常數(shù)，其值為0.044 kg/mol）；MCO2nd為初始地層水中天然CO2的濃度（kg/m3）。

上式中所需含水層空間信息、水化學(xué)資料、溫壓條件皆來(lái)自1 430口鉆井的錄井?dāng)?shù)據(jù)，其中初始地層水密度使用Batzle模型［19］計(jì)算，CO2溶解度計(jì)算參考Duan［20］模型，其數(shù)據(jù)已剔除異常點(diǎn)并進(jìn)行加和平均。

松遼盆地中央坳陷區(qū)北部5個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元姚家組CO2儲(chǔ)存容量的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知:研究區(qū)內(nèi)姚家組地層的儲(chǔ)量共計(jì)11 729.068 Mt，其中齊家—古龍凹陷以3 566.770 Mt的儲(chǔ)量居首位，朝陽(yáng)溝階地以1 090.051 Mt的儲(chǔ)量居末位；從單位面積儲(chǔ)量來(lái)看，則大慶長(zhǎng)垣最高，朝陽(yáng)溝階地最低。

表5　CO2儲(chǔ)存容量計(jì)算結(jié)果Table 5 Calculation results of CO2storage capacity

4　結(jié) 論

本文在綜合分析松遼盆地中央坳陷區(qū)地質(zhì)背景條件的基礎(chǔ)上，建立了6個(gè)宏觀影響因素、22個(gè)具體評(píng)價(jià)指標(biāo)的場(chǎng)地評(píng)價(jià)因子體系，并結(jié)合研究區(qū)詳盡的地質(zhì)資料，利用層析分析法和溶解度法對(duì)松遼盆地中央坳陷區(qū)北部龍虎泡—紅崗階地、齊家—古龍凹陷、大慶長(zhǎng)垣、三肇凹陷和朝陽(yáng)溝階地5個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元CO2地質(zhì)儲(chǔ)存進(jìn)行場(chǎng)地適宜性評(píng)價(jià)和儲(chǔ)量計(jì)算。結(jié)果表明:各二級(jí)構(gòu)造單元姚家組的埋存適宜性皆為Ⅰ級(jí)；根據(jù)適宜度指標(biāo)，各二級(jí)構(gòu)造單元姚家組的CO2埋存適宜性皆較好，其適宜性從好到差依次為齊家—古龍凹陷、龍虎泡—紅崗階地、三肇凹陷、大慶長(zhǎng)垣、朝陽(yáng)溝階地；總儲(chǔ)量上，齊家—古龍凹陷儲(chǔ)量最高，朝陽(yáng)溝階地最低；單位面積儲(chǔ)量上，大慶長(zhǎng)垣最高，朝陽(yáng)溝階地最低。此外，由于資料限制，經(jīng)濟(jì)能源分布、公眾意識(shí)等因子影響本文并未討論，但必須指出，這些因子可能制約CO2場(chǎng)地評(píng)價(jià)工作，甚至可能是決定性的影響因子?？紤]次一級(jí)（場(chǎng)地級(jí)）場(chǎng)地選址范圍相對(duì)較小，資料相對(duì)充足，調(diào)查工作也相對(duì)容易，這些因素理應(yīng)在評(píng)價(jià)體系中進(jìn)行體現(xiàn)和討論。以上研究成果，對(duì)于松遼盆地CO2地質(zhì)儲(chǔ)存目標(biāo)靶區(qū)的圈定和場(chǎng)地級(jí)別CO2注入具有一定的指導(dǎo)意義。

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Assessment of Site Suitability and the Capacity of CO2Storage in Deep Aquifer in the Northern Central Depression of Songliao Basin

LUO Wei1，ZHANG Yang2，LIU Ning1，CHENG Jianmei1
（1.School of Environmental Studies，China University of Geosciences，Wuhan 430074，China；2.Research Institute of Petroleum Production Engineering，Huabei Oilfield Company，PetroChina，Renqiu 062552，China）

Storage of carbon dioxide into deep aquifer is one of feasible ways to reduce CO2emission and mitigate greenhouse effect.Proper evaluation and selection of the site are key factors to effective，safe and economical CO2storage.Based on detailed analysis of geological background of central depression in Songliao basin，this paper establishes a site optimization method including 6 primary indexes and 22 secondary indexes to solve the site selection for CO2geological storage into deep saline aquifer in the target area.Particularly considering the effects of geological factors，the paper evoluates the site suitability of five secondary tectonic units in Songliao basin by the analytic hierarchy process and the weighted evaluation methods，and calculater the CO2storage capaicty of each sevondary tectonic units.The results indicate that the suitability indexes of these secondary tectonic units are similar with fairly good storage suitability，among which Qijiagulong depression shows the best suitability for CO2storage.Besides，Qijia-gulong depression shows the highest capacity for CO2storage while Chaoyanggou anticline shows the lowest.

CO2geological storage；site suitability assessment；evaluation of storage capacity；analytic hierarchy process；secondary tectonic unit；central depression of Songliao Basin

X701

A

10.13578/j.cnki.issn.1671-1556.2015.05.009

1671-1556（2015）05-0052-07

2015-04-09

2015-05-14

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41172217）

羅 偉（1989—），男，碩士研究生，主要研究方向?yàn)榈叵滤當(dāng)?shù)值模擬。E-mail:weiluow@163.com