二氧化碳地质封存监测技术指南.docx

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1、ICS07.06（）CCSDO1.DZ中华人民共和国地质矿产行业标准DZTXXXX-XXXX二氧化碳地质封存监测技术指南Technica1.guide1.inesformonitoringofgeo1.ogica1.storageofcarbondioxide（征求意见稿）（完成时间：2024年6月）XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施中华人民共和国自然资源部发布本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第I部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草.i汴注意本文件的某线内容可能涉及专利,本文件的发布机构不承抠识别这些专利的出任。本文件由中华人民共和国自然资源部提出，本文件由

2、全国自然资源与国土空间规划标准化技术委员会(SACZTC93)归口。本文件起草单位；中国地物调杳局水文地质环境地侦调食中心、中国科学院武汉岩土力学研究所、中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司、吉林大学、中国石油大学(北京)、中国华能集闭清洁能源技术研咒院有限公司、国能榆林化工有限公司.本文件主要起草人：刁玉杰、李埼、张成龙、郝文杰.文冬光、王永胜、许天福、谢兴隆、李径颗i、李小春、郭建强、赵红涛、杨学超、张宏峥、彭勃、孙荣洁、张超、制铁亚、田海龙、刘埼、谭永胜、徐克、朱恩星、马忠、王思源、孙破、赵文韬、袁浩体、李春雷、付雷、刘廷、付杰、邵烯，二氧化碳地质封存监测技术指南1葩围本文件给

3、出了二气化碳地质丹存监测的目标和原则、监测阶段及目的,提供了监测方案设计设备安装与运行维护、数据采集与实时预警、数据处理与分析、报告编制等方面的建议，本文件适用于陆域二氧化碳地质封存工程场地的监测工作。2规范性引用文件卜列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款，其中，注日期的引用文件，仅该I期对应的版本适用于本文件：不注H期的引用文件，其最新版本（包括所有修维）适用于木文件.GB3838地表水环境质量标准GB/TM848地下水殖量:标准GB/T33583陆上石油地震勘探资料采集技术规程GB/T33684地震勘探资料解秣技术规程GB/T33685Mi上地凝勘探数据处理技术规程

4、DZ/T0295土地所址地球化学钾价规范DZ/T0160地麻灾杏自动化仪器监测颈警规范HJ2.3环境影响评价技术炉期施表水环境HJ75固定污染源烟气（SO：、Nox、颗粒物）排放连续监测技术规范HJZT91地去水和污水监测技术规范HJ91.2地表水环境质Ift监测技术规范HJ161地下水环境监测技术规范HJ/T166土塔环境监测技术规范HJ/T193环境空气质量自动监测技术规范HJ610环喳影响评价技术导则地下水环境IU961环境影响评价技术导则土堞环境（试行）3缩略语下列缩略语适用于本文件.IISE:健康、安全和环境(Hea1.th.Safety&Environment)MRV：监测、报告与

5、核查(Monitoring,Reporting&Verification)TDSs溶解性总固体(TOIa1.Disso1.vedSo1.ids)VSP1.垂直地震剖面(Vortica1.SeismicProfi1.e)InSAR:合成孔径镭达干涉测Kt(InterferometricSyntheticApertureRadar)GNSS；全球导航卫星系统(G1.oba1.NavigationSate1.1.iteSystem)4术语和定义下列术语和定义适用于本文件“二氧化碳地凑封存geo1.ogica1.storageofcarbondioxide通过工程技术r段将:气化磁注入至适宜地防体中，

6、实现其叮大气代期隔绝的过程.注r适底地城体通常包括深慕成水层、枯的油1.ift警.由于大多教枯喝油气藏中仍含有地层水,二辄化碇地耍均存一股指咸水层封存.4.2封存体storagecomp1.ex垂向延伸包括咸水层储层和盖层,横向延伸至封存工程场地限定范困组成的地质系统，注：限定范阳通话出揖天也地侦边界.二辄化硫运辂、安全风险笥囚灰，成法律法址等精定4.3封存场地storagesite通过成水层二氧化碱地随封存送H勘探圈定的近亢成水层储层在平面上的投影分布区.4.4二胡化法羽流carbondioxidep1.ume二氧化碳注入至储层后经运移扩散形成的羽状流体.4.5二氯化嫉泄漏carbondio

7、xide1.eakage闭场的二班化碳沿各类通道逃逸至盅层上部的地质体或大气中的过程.46二氯化送通量Carbondioxide11ux单位时间内流羟总位面积的二氧化碳的质Ji1.4.7环空tubing-casingannu1.ar悬于钻井井内内管柱和外管柱（套管）之间的空隙。4A废弃井abandonedwe1.1.因无法继续利用或无利用价值，并按程序榄行了报废审批手续或批准核销为永久性终止操作的深部怙井.A9基钱base1.ine对成水层:笈化碳地砥对存工程项目状态或性能进行监控或测试的比较基准，410畿冲层bufTcrstrata垂向上介于封存族层与可饮用地下水含水层之间的岩层。5总则5.

8、1目标在二氧化碳地质封存工程全生命冏期内，聚焦封存场地，分阶段实施监测活动.针对各阶段测目的及内容，匹配合适的监测技术，为评估封存工程运行状况和制定应对措施提供准确数据信息，为业化、核S:乳化碳封存I1.t提供依据,为防控：制化碳泄漏等环境风险提供预警.包括但不限于以下井下设备：a）投入式多参数水质传感器要结合地卜冰年变化量，确保安装位置不乐出水面；抽水式多参数水侦仪纪将导管伸入水面以下，监测仪表直挂在堵上或者放置在水平台上，安装位置及导管所在环境温度宜高于oc,以免仪器管路结冰损坏.b）井下检波器的安装井段和施工作业依据SY/T7070-2016中4.4和5.3条款执行。&3联调联试8.3.

9、1 对所有外接连接线电源税、数据线）诳行检查，包括但不限于：a）依杳电源线正、负极连接正确：b）连接太阳能电池板与充电控制器践缆，悔测太阳Ife充电控制器负我然输出电压；c）依顺次连接传感器、电源、太阳能电池板控制器、天线与主机战线等。8. 3.2时数据枭笫、通讯情况进行检查，包括但不限于：a）检查是否可以有效采集现场数据，井分析测试数据的合理性：b）查看信息平台是否收到测试数据及收到的冽试时间、数匏量是否与发送情况一致：C）模拟预警值得采集、发送及预警信息的下发、接收、加密采集、预警喇叭现场远程唤源等.84运彳弹伊9. 4.1运行要求包括但不限于：a）准确掌握监测设备运行情况，发现问题并及时

10、进行悔修与故除处护；b）自动化监测仪器运行期般不低于3年：c）针对监测点周边群众，及时加强监测设施保护H传。10. 4.2常规周期性维护包括但不限人a）帧季度检查太阳能充电面板，对有灰尘、积齿凝靛的太阳能电池板进行清理：对树木生长壮致太阳能电池板被遮挡的赛潮点位及时修剪树枝：b）定期观察具备电收自动测盘功能的监测仪器电池电地,包月人工检杳无电吊自动溯心功能的监测仪器电池电Sb对电信不足的监测仪器，及时诳行人工充电或更换电池：O每季度检查仪器机箱内部状态，对有异物的机箱进行清理：对锈蚀的接战端子进行更换：d）保持雨辰计等环境监测设备的传感器探头无异物遮挡，如翻牛式雨疑计每月消理雨房简内的杂物，压

11、电式雨丽计上方是否有树叶等杂物用盖，避免影响测地的度：e）每季度依据产品要求现场校核多参数水质仪：O采用自校准的C6气体检测谀备,定期更换吸附剂.11. 4.3故障处理包括但不限于：a）工作期内出现数据异常的监测仪零.须在发现异常后48小时内响应,并采取相陶措施及时排除异常；b）及时排查故障原因,进行检修和更换.保证监测数据的连续测fit.9数据采集与实时预警12. 1一般要求12.1.1 内容及指标的数据采集频次要根据猿测目的、监测对象科学设河，具体依据衣2执行.912数据咙量要符合相应的技术手段或仪器设备的原理要求，12.1.3 据或样品采集要做好详细、完备的原始数据记录.12.1.4 利

12、用固定设备开展潜在危害人体健康、生态系统的监测，如场地内大气CG浓度、土填CO.通盘.在数据采集的同时满足实时预警功能.92指标阈假与预警指标阈值与修警设置包括但不限于以下内容：a）设置大气CO：浓度阈侪报警值为1200ppm：b）地下水指标阈值设置依据GB/T14848-2017中5.3、6条款执行：包括但不限于以下原则：a）理力数据处理解择依据GB/T202562019中9条款和DZ/TOOO1.2015中9条软执行.b）计匏不同阶段利余电力异常,根据异常变化推断二领化碳运移方向、范围等特征.10.3InSAR监测数据InSAR数据处理与数据具体依据DZzT02832015中6.3.2条款

13、和T/CAGHP0132018中5.1、5.2、5.3条款执行.10.4空内实验测试数据室内实验样品送经CMA认证的实验室开展测试分析,包括但不限于以下原则：a）气体组份测试具体依据GB30952012中5.3条款执行：b）十堪理化性质刈试具体依掘GH15618-2018中7.2条款执行：c）微生物测试具体依据GB/T32723-2016中5、8.2条款执行；d）水顺测试具体依据GB3838-2002中6条款执行：e）同位素测试具体依据GB/T18340.2-2010中6、7条款执行.11报告编制与归档11-1报告编制:氧化碳地质封存监测成果报告提纲参照附录Q112费料归档与数据库建设11.2

14、1 资料归档归档的资料包括但不限于以卜内容：a）监测方案设计及评审意见：b）监测数据原始记录表、文档和数据库：C）样品测试、地球物理施工等监测专题报告及验收意见；d）各类过程控制文件：e）监测成果报告（含附图、附表）及评审意见。11.2.2 数据库建设通过对数据库实例、对象、表、字段等进行结构化和规范化定义，确保雅测数据的一致、可他和高效管理与理复利用，数据我结构见附录D.附录A（规嵬性）二氧化碳地质封存XX阶段监测方案设计提纲A1.笫一箪任务来源描述监测1.作任务来源、工作单位等.A2第二章工作区概况描述封存场地概况、SI刈工作区范围及地质背免情况等.A.3第三章监测内容及指标描述测对象,

15、内容及具体指标等要求.A.4第四章监测系统设计描述监测系统及技术手段组成、监测频次要求、工作砥等，设定必要的固定设茁预警闽做。A-5第五出监测点布设描述各类监刈技术监测点布设，以及设备安装等.A6第六箪技术要求描述各类监测技术的原理、精度,以及设备参数要求：描述数据采集、样品采集与保存、数据处理与分析等详细技术要求.A7第七章孩期成果描述赛测工作预期成果.A8第八章里费预算与进度安排描述赛测工作的经费预算,以及进度计划安排.A.9第九章组织保陞描述雅测工作制度、人员保障，以及应急措施等。附录B（费科性）常见监测技术特点及其成熟度常见监测技术的特点及其成熟度见表B1。表B.1常见监测技术特点及其

16、成熟度监测技术手班或设备般测目的和使用使用技术同架及id用性技术成熟度远程开放路径红外渣光气体分析空气中CD1.浓境分布对于亚泰的天气背战.施以准确计篮浓慢，不适上监鼠少Irt的泄法研发技术便携式红外气体分析器空气中m浓段分布不能求确计究涓洌才.成嬷技术机我红外激光气体分析空气中C&浓慢分布K阳地向我远独利港确度受影响成熟技术红外二极处澈光仪地我空气中CO.应用范用小成熟技术滉收相关微气象地表空气中.说Irt准痫地漏好大31区域,班用高.耗时长成热技术土壤气体分析泡层1.堆内8浓度和通口准确地询会大里区域所商变用高，耗时长成熟技术填气体疏It浅江土填内m1.ht近用在石眼仝问进行瞬时测最成熟技

17、术地下水和地表水水喷分析水中0,含量及水旗变化需要将虔水淹我的变化成熟技术InSARHJXZSS地&变形适用于地表工程地殖条件较玲定的区域成观技术核层二第堆燕CoJ布堆&浅层的分布情况在不平坦地面无法监测，对达到治好平衡的m无法监测成熟技术二推地表地层衣住与地货结构、g分布等若流体Ij溶超的？;a之间用抗川比小.无法很好成像成熟技术VSP“：仅限井间区域及井周区域成熟技术徵地麴地房的微地俄行为兼取我现扩粕行景喙声的然府成熟技术电法监测空淑流体的电阻变化分辨率和深收色图行得提高成熟技术电俄法期分布运移,监测地下上填、水.岩/的电导车金属矿物的影响较大,对ax取出成热技术电In层析成侬Ca运移与反

18、娥带运移,脱测胞下导电性变化监测a%运移还不完善成熟技术多答款帮井监朝当性和流体特征,通过似4.中子、电口1.波迪等多种妙教演化监测范困局未在钻井附边成熟技术军力Ift测监测Ca至出运移情况无法成像济超的e“同时Wi慢行限斫发技术地球化学方法监测地楂内流体阻分般基于估井取样技术监簿地层内港体批分变化MStt/,W成熟技术井下应力/温度监测地层内IK力与i度安化更换井下位发代价较需成熟技术环空压力监飘监测修管和油件的微漏情况制瞅时富蜃哲律注入成熟技术深井取样监利In运移1.j反感带运移及演化猛于拈孔监河成撼技术示踪监测Ca1.运移与地下水运移需瞿与深部取样Ifi测同步成熟技术注I技木成熟收划分采

19、川三场：成熟技术、研发技术，概念技术.成熟技术是在共性领域内成功新川的技术.在CO堆啜封存领域大规模应用，但仍然需要过一步设进与深化I研发技术在共性领域内未成功储用，在.地帧封存筑域内仍需要大幅岌改选才能修大规模的用；喊.含技术在共性领域未大规模土施，卜地领封存领域还未不苞.附录C（祝葩性）二氧化碳地质封存XX阶段监测成果报告提纲C.1前言简述项目背景、目标任芬、_E作最完成情况及经费（史用情况等.C2第一章工作区概况描述封存场地概况、监测工作区蒐用及地质背景情况等.C.3第二章监测方案描述监测对象及内容、监测技术及实施总体情况等。C.4第三章二筑化核羽流监测详细描述监测技术取得的数据，以及解

20、和与处理方法：分析评述：氧化碟羽流运移扩散规律。C.5第四章井筒完整性监测详细描述监涮技术取得的数据，以及解择与处理方法：分析济述井筒完整性情况，剖析监测指标异常值原因，C.6第五货地下水环境监测详细描述监测技术取得的数据.以及解择与处理方法：分析评述咸水层谛层、援冲层、可饮用地下水、地表水体等环境各类监测指标伯变化特征，剖析监测指标异常侑原因。C.7第六登土壤环境监测详细描述监测技术取得的数据，以及解修与处理方法：分析讲述上壤环境各类监测指标值变化特征，剖析监测指标异常值原因，C8第七量大气环境监测详细描述监测技术取得的数据，以及解修与处理方法：分析评述气候气象背景卜大气二氧化碳浓度等变化特

21、征，剖析监测指标界常值原因.C.9第八叁其他专项监测分别针对气体注入流量与成分、地面注入设施澄漏、地表形变、诱发地震等专项监测，详细描述监冽技术取得的数据，以及解徉与处理方法；分析评述专项监测结果，剖析监测指标异常值原因，Cio第九章特殊事件及应急处置情况针对监测工作过程中发牛.的施测设备损坏、数据中断或监测指标超过阈值发生报警等特殊事件，详细描述事件过程、原因及应急处置情况.C.11第十堂结论与建议总体评述监测成果数据准确性、技术有效性、成果认识：针对后续监测工作、封存工程后续工作等提出技术或管埋等建议.附录D（规葩性）监测数据表结构不同监测内容、指标数据衣结构见表Dj-表D.8.表D1气体

22、注入流量与成分监测数据表结构字段名低榭类型约束说明描述F1.uxIDG1.1.D主键气体流.*IDVe1.1.H)GVJD外例注入井IDF1.uxNumber非空气体Jft1.ftCarpcmenxText作空气体成分DtttEir1.oMt11g非空注入时何j表D.2储层流体监测数据表结构字段名数据类型的束说明描述P1.uneIDGU1.Dt.tt羽波IDXVvnber监测位置坐标XYVunber非空监测位置坐标YP1.uneB1.OB非空羽流.维剖面或三维模型辄化掘冽浙PIUfIeSuKoIext11羽流状态P1.uneRatioJvunber非空,潦饱程度RescrvoirPressur

23、i?Nunber非空储层压力PHnberIF空PHf1.tCondixr1.ivityKunbcr非空电导率IeaperatureVuiiber非空温度WSVunber11TDSORPVunbcr非空氧化还坂电位IhiteTine1.fI,非空监测时间0.3地面注入设施监测数盘表结构字段名数榭类不府束说明描述EQUireKniID11)主健注入设腕低的IDXNunber非空Ifi测位置坐标XYNunber非空8：爵位坐标YEQUiru?IUTyPRText11管道.泵站、缓冲埼等设施类型C02Xunbrr非空二仪化碳浓度TeM)Rra1.UreNunber排空温度PressureNunbnr非

24、空压力DateTineDateTine非空t时何表D.4二氧化送井筒监测数据表结构字区名致於类型灼束说明描逑Ve1.1.ho1.eIDG1.1.DT1.B3监测idXNvuber拿空I监测位证上标XYNueber事空T位W巫标InnrrPrrsxurrNiMbor内郃力InnerTefrperatureNurijer拿空也邈度InnerStrainXmtirr春空内部应变(XjtterPresdureNW)Or1外部HJJOutterTctiperatureNurherI外SJM度CorrosionTextIg蚀情况DateTineDateTin?小空KMI11)D.5地下水环境监测数据表结构

25、字段看改出类型妁柬说男描述GroundVater1.DOJID1tt地下水密测IOXNunber告空监测位贾坐标XYNunbcr春空猿测位JH坐标丫WaterTypeText善空我冲质地F水、可饮M地口水、地衣水体等地下水或悒表水类型训Nunber拿空Pi1.ttCondur1.ivityN1.mbCr春空电导率IcnprmturrNunber事空1.SIDSNunber等空侬CRPNunbcr春空辄化还限电位C02Nunber事空002浓度Physica1.PropertiesText事空理化参数ChraicnICanponcntSText春空水化学Jf1.分GnxCrapnncntxTex

26、t等空气相加分OthersText其它要亲DatTinoDateTine等空监测时问!表O6土壤环境监测数据表结构字段名数据类型妁束说明播述Soi1.1.DGUIDtw士壤监测IDXNunber事空监将位比坐标XYNunhcr季空Kt测而置坐标YSoi1.C02Nuer享空近地我上填C02通业Soi1.StaU1.t上墙理化性性Soi!NutritionText1.雄背知元素Microf1.oraText微生物睇落Veceta1.ionText植被生态DateTineDa1.RTiOe鲁空总莉时间I表O7大气环境监测数框表结构字楼名数据J1.S说明描述AirIDGIJIDI大气Ift测IDXN

27、unber低居庇过坐标XYNunhcrIaa位坐标厂Aira1.2Nunber近H1.表大，环境co,浓收WeatherText累空气候气象DatTiI1.eDaIRTiPe季空股测时raj|表D.8地表形变和透发地震监测数据表结构字段名数骄类里约束说明描述Surfncc1.1.)GUID主M地去监测11)XNunber半空依初位置坐标XYNunhcr春空K1.测位at坐标YDe1.tftHeightNufer非空地衣形交商收QuakrNU1.IHor快发饱靛SifSItateTine,1W环境中有机污染物遗传毒性检测的样品前处理规范2GB15618土壤环境质量农用地土填污染风险管控标准试行1

28、3）GB/T18310.2地质样品有机地球化学分析方法笫2部分：有机旗稳定碳同位素测定同位索旗诺法41GB/T19531.1地庵台站观测环境技术要求第1部分：测建15GB/T20256国家重力控制测限规范|6GB/T32723土塔微生物生物Ift的测定底物诱导呼吸法（7DZ/T0004重力调杳技术规范（1:50000）8DZ/T0154地面沉降测破规范9DZ/T0270地下水监测井建设规范110DZ/T0283地面沉降调查与监测规范（111DZ/T0308区域地下水质监测网设计规范21S1.516水除该发比麴监测技术规范3 SY/T54544 SY/T65895 SY/T66876 SY/17

29、0707JSY/T70738SY/T7372井中地震资料采集技术规程陆上可控源电极法勘探枭集技术规程井中-地面电法勘探技术规程微地谖井中施测技术规程Mi上可控源电磁法勘探资料处理解择技术规程微地凝地面监测技术规程9T/C4GHP013地质灾害InsAR监测技术指两（试行）2OT/CSES71二狙化碳地质利用与封存项目泄漏风险评价规范121）生态环境部（原环境保护部）,二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估技术指南（试行）.2016.22UnitedStatesEnvirorinicnia1.ProtectionAgency(EPA).Geo1.ogicSequestrationofCarbonD

30、ioxideUndergroundInjectionContro1.(UIC)ProgramC1.assSixWe1.1.TestingandMonitoringGuidanceR).2013.23吴秀章等.中国：氧化碳捕集与地质封存首次规模化探索0U北京：科学出版社，2013.124蔡蝌蛛、（澳）格雷格利蒙、刘兰窣等.：耙化碳地质封存和环境监测MJ.北京；化学工业出版社，2013.|25|郭建强,文冬光，张森琦等.中国二氧化碳地质储存适宜性评价与示范工程V,北京：地旗出版社.2014.26刁玉杰,李旭峰,金晓琳等.深部咸水层二氧化碳地质储存勘查评价与工程控制技术W.北京：地质出版社,2019.