GB/T 46545.1-2025 压缩空气地下储能选址技术规范 第1部分：咸水层储能选址

　　ICS 07. 060 CCS D 10

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 46545. 1—2025

　　压缩空气地下储能选址技术规范

　　第 1 部分:咸水层储能选址

　　Technicalspecification forsiteselection ofunderground compressed airenergy

　　storage—Part1: Siteselection within salineaquifers

　　2025-12-02发布 2026-04-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 46545. 1—2025

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　引言 Ⅳ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 工作程序 2

　　5 总体要求 3

　　6 储能需求调查评价 3

　　7 圈闭靶区勘查与评价 4

　　8 重点靶区详查与评价 4

　　9 选址方案确定和报告编写 5

　　附录 A (规范性) 储层注采气能力和地下储能效率计算公式 6

　　附录 B (规范性) 咸水层压缩空气地下储能选址报告提纲 7

　　参考文献 8

　　Ⅰ

　　GB/T 46545. 1—2025

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 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 。

　　本文件是 GB/T 46545《压缩空气地下储能选址技术规范》的第 1 部分 。 GB/T 46545 已经发布了以下部分 :

　　— 第 1部分 :咸水层储能选址 。

　　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 。

　　本文件由中华人民共和国 自然资源部提出 。

　　本文件由全国 自然资源与国土空间规划标准化技术委员会(SAC/TC93)归 口 。

　　本文件起草单位 : 中国地质环境监测院 、北京聚风光科技有限公司 、北京师范大学 、中国地质科学院 、湖北工业大学 、中国科学院武汉岩土力学研究所 、山东科技大学 、山东省地质矿产勘查开发局 、山东省地矿局第二水文地质工程地质大队(山东省鲁北地质工程勘察院) 、中国石油集团安全环保技术研究院有限公司 、中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院 、中国 自然资源经济研究院 、长沙理工大学 、北京林业大学 、中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司勘探开发研究院 。

　　本文件主要起草人 : 王 金 生 、李 文 鹏 、胡 立 堂 、左 锐 、殷 秀 兰 、李 毅1) 、王 浩 、盖 鹏 、何 庆 成 、康 凤 新 、吴晓华 、杨亚宾 、李 琦 、郭 朝 斌 、王 占 生 、李 采 、丁 国 生 、完 颜 祺 琪 、庞 菊 梅 、和 泽 康 、赵 祺 彬 、李 杏 茹 、李毅2) 、陈文汇 、曹小朋 、杨志伟 、李健 。

　　1) 李毅 ,湖北工业大学 。

　　2) 李毅 ,长沙理工大学 。

　　Ⅲ

　　GB/T 46545. 1—2025

　　引 言

　　随着能源结构转型和可再生能源发展进程的加快 ,大规模地下储能是实现碳达峰与碳中和的必然需求 。 目前认可的大规模压缩空气储能库的建设主要集中于利用地下深部空间 ,如咸水层 、盐穴和人工洞库 。GB/T 46545《压缩空气地下储能选址技术规范》旨在加快大规模储能技术发展和促进实现 “双碳 ”目标 ,规范选址过程 ,充分有效发挥地下储能的规模优势 ,提升地下储能的可行性和效果 。考虑不同类型选址方法差异 ,GB/T 46545拟由 3个部分构成 。

　　— 第 1部分 :咸水层储能选址 。 目的在于规范压缩空气地下储能咸水层选址的方法与技术 。

　　— 第 2部分 :盐穴储能选址 。 目的在于规范压缩空气地下储能盐穴储能选址的方法与技术 。

　　— 第 3部分 :人工洞库储能选址 。 目的在于规范压缩空气地下储能人工洞库储能选址的方法与技术 。

　　随着《地下水管理条例》对地下水取水许可提出严格要求 ,咸水层由于矿化度较高 ,属于不可利用的可满足政策和工程要求的储气层 。利用咸水层开展大规模压缩空气地下储能具有极大潜力 ,其中 目标咸水层的科学选址对于地下储能可行性和效果具有极其重要的影响 。为了推动利用咸水层开展大规模压缩空气地下储能领域工作 ,制定本文件 。

　　Ⅳ

　　GB/T 46545. 1—2025

　　压缩空气地下储能选址技术规范

　　第 1 部分:咸水层储能选址

　　1 范围

　　本文件规定了利用地下咸水层作为压缩空气储能储气空间选址的总体要求 , 以及储能需求调查评价 、圈闭靶区勘查与评价 、重点靶区详查与评价 、选址方案确定和报告编写的具体要求 。

　　本文件适用于咸水层储气空间中压缩空气储能项目建设的选址,不适用于环境影响评价和项 目建设施工的要求 。

　　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 。

　　GB/T 11615 地热资源地质勘查规范

　　GB/T 14157 水文地质术语

　　GB/T 23561. 8 煤和岩石物理力学性质测定方法 第 8部分 :煤和岩石变形参数测定方法

　　GB/T 28912 岩石中两相流体相对渗透率测定方法

　　GB/T 29171 岩石毛管压力曲线的测定

　　GB/T 36072 活动断层探测

　　DZ/T 0172 垂直地震剖面法勘探技术标准

　　SY/T 5748 岩石气体突破压力测定方法

　　3 术语和定义

　　GB/T 14157界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　压缩空气地下储能 compressed airunderground energy storage

　　利用地表以下空腔 、空隙介质作为压缩空气储气空间的储能系统 。

　　3.2

　　盖层 caprock

　　储气层上覆的 、具有阻止储气层流体向上运移功能的非渗透性地层或低渗透地层 。

　　3.3

　　圈闭 entrapment

　　能够阻止流体扩散运移并能在其中聚集的地质构造 。

　　3.4

　　储气库靶区 targetarea ofgasstorage

　　潜在的储气库选址,经进一步调查 ,能作为符合储能需求的压缩空气储能场地 。

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　　GB/T 46545. 1—2025

　　4 工作程序

　　4. 1 选址工作划分为储能需求调查评价 、圈闭靶区勘查与评价 、重点靶区详查与评价 、选址方案确定和报告编写 4个阶段 。工作程序如图 1所示 。

　　图 1 工作程序图

　　4.2 储能需求调查应明确区域内的风/光资源总量及储能规模和需求 ,对区域的地质构造 、地层岩性和水文地质特征进行初步分析 ,确定潜在咸水层圈闭若干靶区 。

　　4.3 在候选若干靶区内 ,应采取地球物理勘探 、钻探 、室内试验和数值模拟等手段开展可行性分析 ,查明靶区的咸水层圈闭范围 、埋深 、厚度 、构造特征 、盖层封闭性 、储层渗流特性和水化学特征 ,进一步缩小靶区范围 ,确定重点靶区 。

　　4.4 在重点靶区 ,应开展场地详细地质调查和注采试验井钻探 ,进行探测性试注和咸水层圈闭密封性测试 ,查明场地范围内 目标咸水层的三维展布 、非均质性和渗透性参数 ,进而对目标咸水层储气过程进行三维精细化模拟分析 ,评价重点靶区咸水层注采工作制度的可行性 。

　　2

　　GB/T 46545. 1—2025

　　4.5 应对重点靶区的注采气能力和地下储能效率进行评估 ,提出满足项目要求的选址方案并编写选址报告 。

　　5 总体要求

　　5. 1 应借鉴国内外已有案例 、文献资料 ,准确把握选址过程中需要考虑的重要参数 , 明确获取方式 、所采用的技术方法和要求 。

　　5.2 结合基础资料条件 ,应优先选择风/光资源充沛或储能规模和需求大的区域 。

　　5.3 场址选择应符合所在行政区域产业发展规划和国土空间规划的规定 。

　　5.4 在确定推荐场址前 ,应准确掌握场地地质情况 ,包括 :

　　a) 区域内地震动峰值加速度和地震动参数 ;

　　b) 区域内新构造运动特征 ;

　　c) 地质灾害主要类型与活动程度 ;

　　d) 储层圈闭的类型和空间分布特征 ;

　　e) 储层和盖层的深度范围和厚度 ;

　　f) 盖层的断裂发育特征与完整性 ;

　　g) 盖层渗透率 、突破压力和力学参数的演化特征 , 特别是压缩和释放空气过程对盖层密闭性的影响 ;

　　h) 储层渗透率和孔隙度 、储层介质的非均质特征 ;

　　i) 目标储层水的矿化度 、矿物离子类型 、水化学类型和储层矿物组成 ;

　　j) 目标储层与相邻储层之间的水力联系 。

　　5.5 应审查和准确记录保存选址过程中对应每个阶段目标所收集的数据资料以及所获得的结果 ,并且根据数据资料的准确度及认识程度 ,对不同评价阶段科学采用针对性的调查手段 。

　　6 储能需求调查评价

　　6. 1 调查区域矿产资源 、水资源分布与利用情况以及收集国土空间规划资料及图件 ,避开军事 、文物 、自然保护区 、水资源保护区等特殊用地 。

　　6.2 调查区域风/光资源特征 、用电峰谷特征 、储能规模需求总量 、储能时长和充放电工作制 。

　　6.3 收集地下水化学类型 、水文地质抽水试验 、天然气开发 、油气田开发 、煤层气开采 、煤矿开采 、矿产开采等资料 ,分析区域内井孔分布 、井孔结构和动用情况 。

　　6.4 收集和分析区域的地质结构 、区域地质构造特征和地质活动情况 ,避开地震带和活动构造区域 。

　　6.5 利用天然地层露头 、钻孔等进行地质剖面调查和测绘 ,掌握地层 、岩层产状和岩石特征 。

　　6.6 利用遥感解译成果 ,确定大区域地质构造边界 。

　　6.7 针对大规模的储能需求 ,开展大比例尺的重磁电测量工作 ,应初步判断区域储水层基底埋深 、沉积厚度和起伏特征 。

　　6.8 针对大规模的储能需求 ,应查明区域地质构造和水文地质特征 , 圈划适宜深度的咸水层 , 圈定有利区域 ,结合重磁资料选择合适位置部署区域地震大剖面和二维地震测网 ,初步划分构造单元 。

　　6.9 开展区域资料和勘查结果的综合分析 ,确定储层渗透率 、孔隙度 、深度 ,盖层厚度和渗透率的关键指标取值范围 ,利用表 1 的排除性条件剔除不适宜靶区 ,确定潜在咸水层储气库靶区 。

　　3

　　GB/T 46545. 1—2025

　　表 1 关键指标的排除性条件

　　关键指标

　　排除性条件

　　储层渗透率

　　<100 mD

　　储层孔隙度

　　<6%

　　储层深度

　　<170 m 或 >4000 m

　　盖层厚度

　　<6 m

　　盖层渗透率

　　>0. 01 mD

　　7 圈闭靶区勘查与评价

　　7. 1 在综合评价的有利靶区内 ,应布置若干地震剖面开展地震勘查工作 ,地震剖面的组合能够评价区域地质特征 ,能够识别构造分布和目标储层 。

　　7.2 在综合研究评价的有利靶区内 ,应钻探一定数量的预探井(一般 1 口 ~ 2 口) ,对目标储盖层取心和测井 , 明确层位分布 、岩性 、储层和盖层组合特征 。

　　7.3 应采集水样进行分析 ,确定储层流体性质等 ,水样采集及测试按照 GB/T 11615的规定执行 。

　　7.4 井位布设时 ,应评估后期利 用 该 井 进 行 水-气 动 力 学 试 验 和 改 造 成 监 测 井 、排 水 井 或 注 采 井 的 可能性 。

　　7.5 测井应包括常规测井 、垂直地震剖面和重复地层测试等 ,具体按照 DZ/T 0172的要求执行 。

　　7.6 岩心观察应与测井资料结合 ,对咸水层岩性和物理特征进行记录 。

　　7.7 岩心试验应包括绝对渗透率和孔隙度等物理参数 ,通过岩心气水驱替试验测定气水相对渗透率和毛细压力特征参数 ,具体按照 GB/T 28912和 GB/T 29171 的规定执行 ;通过咸水层 、上覆盖层及储层力学测试得到岩石力学参数等 ,具体按照 GB/T 23561. 8 的规定执行 。

　　7. 8 概化靶区储 层 和 盖 层 结 构 和 渗 流 特 征 , 可 利 用 工 程 类 比 法 或 数 值 模 拟 等 方 法 分 析 评 估 储 气 规模 ,确定备选的重点靶区 。

　　8 重点靶区详查与评价

　　8. 1 通过地震勘 查 , 查 明 含 水 圈 闭 构 造 特 征 和 断 层 发 育 特 征 , 储 层 和 盖 层 组 合 、非 均 质 性 和 展 布 特征 ,具体按照 GB/T 36072的规定执行 。

　　8.2 通过干扰试验进行储层和盖层动态验证 ,盖层的构造 、结构特征分析及泄漏测试 、压裂测试和盖层岩石室内试验应按照 SY/T 5748的要求执行 ,应开展岩石应力分布测试 ,确定应力变化特征 。

　　8.3 结合数值模拟 ,综合评价盖层密封性 ,应开展咸水层储层的试井试验 ,分析储层类型和边界 ,评价储层渗透性能 。

　　8.4 针对目标咸水层的探测性试注试验 ,应在监测井中安装多参数监测仪器 ,监测水位 、水温 、电导率 、气体浓度等变化 ,分析注入过程中井口压力 、温度 、流量和其他地层参数的变化 。

　　8.5 针对目标咸水层渗透特性和分布 ,应开展压缩空气储能探测性试注和预期注采过程的数值模拟分析 ,建立咸水层三维地质模型 ,通过模型模拟目标咸水层长时间注采地层中流体温度压力变化 、气-水两相运移和展布 ,分析井筒注采过程的温度 、压力 、流量和组分的变化 。

　　8.6 应调查重点靶区内现有井和废弃井(如有) 的封堵性和位置 , 断层的导水性和位置 ,浅层地下淡水资源分布和特征 、空气排放的温度 、噪声和周围居民分布等情况 ,评价潜在泄漏位置和影响 ,结合区域地

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　　GB/T 46545. 1—2025

　　下水水质特点和矿物组成 ,定性分析可能产生的化学反应 ,通过定性或定量方法分析可能对浅层淡水水质的影响 。

　　8.7 应定性分析长期注入高压气体条件下咸水层和盖层的力学稳定性及诱发地震和地裂缝的风险等级 , 以及地震导致气体泄漏的风险 。

　　9 选址方案确定和报告编写

　　9. 1 选址方案确定

　　针对筛选的重点靶区 ,应先对目标储层的注采气规模按照附录 A 的公式(A. 1)进行估算 ,注采气能力应大于所需储能规模 。

　　针对储层注采气能力大于所需规模的靶区 ,按照公式(A. 2)计算地下储能效率 ,选择效率最高的靶区 ,最终明确推荐方案 。

　　9.2 选址报告编写

　　9.2. 1 选址报告应包括 :

　　a) 选址过程的描述 ,包括目标 、法律 、政策以及在每个选址阶段中的实施程序 ;

　　b) 每个选址阶段选址评价依据 、过程及结果的描述 , 以及阶段性资料获取的方法和结果的详细说明 ;

　　c) 所采用的选址技术要求 。

　　9.2.2 咸水层压缩空气储能选址报告提纲按照附录 B 的规定执行 。

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　　GB/T 46545. 1—2025

　　附 录 A

　　(规范性)

　　储层注采气能力和地下储能效率计算公式

　　A. 1 储层注采气能力估算公式

　　基于达西定律 ,假设空气在储层中为二维稳定径向流动时 ,单井储层注采气能力估算公式(A. 1)为 :

　　Q ……………………( A. 1 )

　　式中 :

　　Q — 在标准压力和温度下(20 ℃ ,101. 325 kPa)的气体流量 ,单位为立方米每秒(m3/ s) ;

　　k — 目标储层的渗透率 ,单位为毫达西(mD) ;

　　h — 目标储层有效厚度 ,单位为米(m) ;

　　Pf — 储层供给边界压力 ,单位为兆帕(MPa) ;

　　Ps — 井底压力 ,单位为兆帕(MPa) ;

　　T — 储层的绝对温度 ,单位为开尔文(K) ;

　　μg — 在 Pf 和 T 条件下的空气黏度 ,单位为兆帕秒(MPa · s) ;

　　Z — 在 Pf 和 T 条件下的气体压缩因子 ;

　　re — 储层气水边界的半径 ,单位为米(m) ;

　　rw — 井的半径 ,单位为米(m) 。

　　A.2 地下储能效率计算公式

　　通过公式(A. 2)计算地下储能效率 :

　　Eefficiency = EProduction/EInjection …………………………( A. 2 )

　　式中 :

　　Eefficiency — 地下储能效率 ;

　　EProduction — 从工作井释采的气体总能量 , 单位为焦耳(J) ;

　　EInjection — 注入工作井气体的总能量 ,单位为焦耳(J) 。

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　　附 录 B

　　(规范性)

　　咸水层压缩空气地下储能选址报告提纲

　　图 B. 1规定了咸水层压缩空气地下储能选址报告编写提纲 。

　　第一章 前言

　　围绕储能需求提出 目标任务 ,概述项目基本情况及场地环境等 。

　　第二章 选址的依据与原则

　　提出项目选址的法律 、技术 、政策依据及遵循的原则 , 明确资料收集过程中选择与调查阶段相适应的地质调查方法以及所采用方法的技术要求 。

　　第三章 选址前期工作概况

　　概述以往基础地质调查工作 、咸 水 层 勘 查 及 取 得 的 主 要 成 果 , 明 确 有 利 地 质 因 素 及 需要进一步解决的关键地质问题 。

　　第四章 工作方案

　　明确工作内容 、周期 、技术路线与实施计划 。

　　第五章 选址调查与评价

　　根据选址工作流程 ,对储能需求调查评价 、圈闭靶区勘查与评价 、重点靶区详查与评价阶段分析评价内容和阶段性研究成果进行详细描述 。

　　第六章 选址方案分析论证比选

　　通过工程成果类比 、数值模拟评价及不确定性分析等手段 ,形成对比论证方案 , 明确推荐方案 。

　　第七章 结论与建议

　　对选址调查和评价主要成果 、方 案 比 选 相 关 结 果 形 成 结 论 , 提 出 根 据 推 荐 方 案 开 展 前期工作和后期设计建设的条件和建议 。

　　附件

　　选址区位置 、储层条件 、储层参数等关键性参数 、选址方案等绘制相关图件和基础资料附件 。

　　图 B. 1 咸水层压缩空气地下储能选址报告编写提纲

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　　GB/T 46545. 1—2025

　　参 考 文 献

　　[1] GB 17741—2025 工程场地地震安全性评价

　　[2] DZ/T 0142—2010 航空磁测技术规范

　　[3] DZ/T 0180—1997 石油 、天然气地震勘查技术规范

　　[4] DZ/T 0185—1997 石油天然气地球化学勘查技术规范

　　[5] DZ/T 0227—2010 地质岩心钻探规程

　　[6] DZ/T 0280—2015 可控源音频大地电磁法技术规程

　　[7] SY/T 5771—2011 地面磁法勘探技术规程

　　[8] 地下水管理条例(中华人民共和国国务院令第 748号)

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