ICS13.020.40 CCSZ05 团 体 标 准 T/CSES71—2022 二氧化碳地质利用与封存项目泄漏风险评 价规范 Thespecificationonriskassessmentoftheleakagefortheprojectsof CO2geologicalutilizationandstorage 2022-11-8发布 2022-11-8实施 中国环境科学学会  发布 全国团体标准信息平台 T/CSES71—2022 I目次 前言..................................................................................II 引言.................................................................................III 1范围.................................................................................1 2规范性引用文件.......................................................................1 3术语和定义...........................................................................1 4总则.................................................................................3 5二氧化碳泄漏风险识别与环境本底值调查.................................................4 6二氧化碳泄漏风险分析.................................................................7 7二氧化碳泄漏风险等级划分及监测要求..................................................17 参考文献..............................................................................21 全国团体标准信息平台 T/CSES71—2022 II前言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国科学院武汉岩土力学研究所提出。 本文件由中国环境科学学会归口。 本文件起草单位：中国科学院武汉岩土力学研究所、西南石油大学、中国矿业大学、中国石油集团 工程技术研究院有限公司、中国石油集团安全环保技术研究院有限公司、中国科学院地质与地球物理研 究所、中国地质调查局水环中心、陕西延长石油（集团）有限责任公司、中国神华煤制油化工有限公司、 中国石油天然气股份有限公司吉林油田分公司、东北石油大学、北京交通大学、中国石油大学（华东）、 聊城大学。 本文件主要起草人：张力为、程小伟、陆诗建、白冰、靳建洲、张华、李小春、李琦、李兴春、杜 显元、李义曼、刁玉杰、江绍静、王永胜、张德平、柏明星、张鹏伟、王维波、胡丽莎、罗婷婷、汤瑞 佳、张成龙、郝文杰、魏宁、王燕、雷宏武、邓晨阳、赵东亚、崔振东、于永金、张弛、张春梅、梅开 元、陈浮、付晓娟、王怀生、张征。 全国团体标准信息平台 T/CSES71—2022 III引言 二氧化碳捕集、利用与地质封存（CO2capture,utilizationandgeologicalstorage,CCUS） 是指将二氧化碳从各类排放源和大气中分离后加以利用或封存，以实现二氧化碳减排的工业过程。作为 一项有望实现化石能源大规模低碳化利用的新兴技术，CCUS技术受到国际社会的高度关注。我国已成 为温室气体排放第一大国，加快部署二氧化碳地质封存、二氧化碳驱提高石油采收率、二氧化碳驱替煤 层气等二氧化碳捕集、利用与封存项目是我国减少二氧化碳排放、实现碳中和目标的必然要求。 我国已出台了一系列CCUS相关的政策和规划，有序推进CCUS技术研发和示范。目前绝大多数CCUS 项目属于将二氧化碳注入深部地层的地质利用与封存项目。二氧化碳注入储层后，会增大储层中的压力， 并在储层中运移。如果潜在的泄漏途径（如井筒、断层等）与储层和盖层有交会，则注入的二氧化碳可 能会在压力和自身浮力的共同作用下通过泄漏途径向浅层地下水及大气迁移，造成二氧化碳的泄漏。因 此，对二氧化碳发生泄漏的风险进行评价是保障CCUS项目成功实施的关键。本文件旨在为二氧化碳地 质利用与封存项目的二氧化碳泄漏风险评价提供规范性的指导与借鉴，为CCUS项目与二氧化碳泄漏风 险相关的评价与监测方案的制定提供依据。 全国团体标准信息平台 T/CSES71—2022 1二氧化碳地质利用与封存项目泄漏风险评价规范 1范围 本文件规定了二氧化碳地质利用与封存项目泄漏风险识别与环境本底值调查、二氧化碳泄漏风险分 析、二氧化碳泄漏风险等级划分及监测要求。 本文件适用于二氧化碳地质封存、二氧化碳驱提高石油采收率、二氧化碳驱替煤层气等涉及二氧化 碳注入地下的工程项目选址设计阶段的泄漏风险评价，目前处于建设或运行中的同类项目也可参考使用。 2规范性引用文件 下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， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB17741工程场地地震安全性评价 HJ2.2环境影响评价技术导则大气环境 HJ/T166土壤环境监测技术规范 HJ610环境影响评价技术导则地下水环境 T/CSES41—2021二氧化碳捕集利用与封存术语 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 二氧化碳地质利用CO2geologicalutilization 将二氧化碳注入地下，用于能源、资源生产或强化其开采的过程，相对于传统工艺可减少二氧化碳 排放。 [来源：T/CSES41—2021，6.1] 二氧化碳地质封存CO2geologicalstorage 通过工程技术手段将捕集的二氧化碳直接注入至地下深部咸水层、枯竭油气藏等地质构造中，实现 其与大气长期隔绝的过程。 二氧化碳驱提高石油采收率CO2-enhancedoilrecovery；CO2-EOR 将超临界或液相二氧化碳注入常规方法难以开采的油藏，利用其与原油的物理化学作用，导致原油 的性质、油藏的性质和油藏的流体孔隙压力发生变化，实现增产石油、提高石油采收率的过程。 [来源：T/CSES41—2021，6.4] 二氧化碳驱替煤层气CO2-enhancedcoalbedmethanerecovery；CO2-ECBM 将从排放源捕集到的二氧化碳注入深部暂不可开采煤层中进行封存，同时将煤层气驱替出来加以利 用的过程。 [来源：T/CSES41—2021，6.3] 储层reservoir 能够储集和渗滤流体的岩层。 注：本文件特指能够注入、储存和渗透二氧化碳的岩层。 全国团体标准信息平台 T/CSES71—2022 2 储层压力系数reservoirpressurecoefficient 实测储层垂直深度的地层压力与该深度静水柱压力的比值。 盖层caprock 位于储层之上，能够封隔储层，使其中流体免于向上散逸的岩层。 井筒wellbore 钻孔中由套管、水泥环、井眼构成的筒状结构，是沟通地面和储层的通道，可用于流体采出、注入 或监测。 断层fault 岩体受力作用断裂后，两侧岩块沿断裂面发生显著位移的断裂构造。 泄漏leakage 注入二氧化碳因上覆盖层密封失效、井筒完整性失效、断层封闭性失效等原因出现的二氧化碳、咸 水、有机物等运移到盖层上方地层、浅层地下水、土壤、大气中的现象。 超临界状态supercriticalstate 二氧化碳所处条件超过临界温度（31.1℃）与临界压力（7.38MPa）时，二氧化碳液态与气态的界 面突然消失，形成的一种兼具气态和液态部分性质的状态。 环空annulus 悬于井内的套管柱四周的空间（包括油管和套管之间的环形空间，以及套管外部和地层耦合的水泥 环可能含有的缺陷），是二氧化碳和咸水等流体通过井筒泄漏的重要通道。 水泥环第一界面cementsheathfirstinterface 井筒内套管和水泥环之间的胶结面。 水泥环第二界面cementsheathsecondinterface 水泥环与地层（或外层套管）之间的胶结面。 突破压力breakthroughpressure 二氧化碳排开其他流体进入岩石内部的临界压力。 泄漏监测leakagemonitoring 通过地下水环境监测、二氧化碳通量与浓度监测、环境变化遥感监测等技术，监测储层、盖层、井 筒、断层中二氧化碳的运移，监测地表二氧化碳浓度、通量和植被的变化，确保在井口和地下发生泄漏 时及时予以识别，保障地下二氧化碳的封存安全。 环境本底environmentalbaseline 自然环境在未受污染的情况下，各种环境要素中化学元素或化学物质的基线含量。 环境风险受体environmentalsensitivereceiver 在突发环境事件中可能受到危害的、具有一定社会价值或