GB/T 46873-2025 海上咸水层二氧化碳封存场地适宜性评价方法

　　ICS 27. 010 CCS F 29

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 46873—2025

　　海上咸水层二氧化碳封存场地适宜性

　　评价方法

　　Method forsuitability assessmentofCO2 storagesitein offshoresalineaquifers

　　2025-12-31发布 2026-07-01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 46873—2025

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 评价目的和流程 1

　　5 评价内容及指标 2

　　6 场地适宜性评价方法 4

　　7 适宜性分级 4

　　附录 A (资料性) 常用海上咸水层二氧化碳封存适宜性评价相关数据表 5

　　附录 B (资料性) 常用适宜性评价方法 6

　　Ⅰ

　　GB/T 46873—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 。

　　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 。

　　本文件由全国环境管理标准化技术委员会(SAC/TC207)提出并归 口 。

　　本文件起草单位 : 中海油研究总院有限责任公司 、中国标准化研究院 、中国 21世纪议程管理中心 、中国地质调查局青岛海洋 地 质 研 究 所 、中 国 石 油 大 学(北 京) 、中 国 科 学 院 武 汉 岩 土 力 学 研 究 所 、中 海石油(中国)有限公司 、中国石油集团科学技术研究院有限公司 、中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院 、中海石 油(中 国) 有 限 公 司 天 津 分 公 司 、中 海 石 油 (中国) 有 限 公 司 深 圳 分 公 司 、中 海 石 油(中国)有限公司湛江分公司 、中海石油(中国)有限公司海南分公司 、中海石油(中国)有限公司上海分公司 、中海石油国际能源服务(北京) 有限公司 、中联煤层气有限责任公司 、中国石油化工股份有限 公 司上海海洋油气分公司 、中国科学院南海海洋研究所 、中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 、北京师范大学 、厦门大学 、西安石油大学 、广东省环境科学研究院 。

　　本文件主要起草人 :于航 、李彦尊 、陈宏举 、康晓东 、刘强 、李林涛 、杨燕梅 、周鲁立 、陈建文 、芮振华 、张贤 、张九天 、李琦 、鲁建荣 、孙丽丽 、郭凯 、施光宇 、王昭 、朱鹤天 、魏宁 、王建强 、胡婷 、彭勃 、张鹏 、胡鹏 、常乐 、姬泽敏 、王锐 、李 姜 辉 、曾 清 波 、李 准 、白 玉 湖 、冯 汝 勇 、李 保 振 、戴 建 文 、冯 沙 沙 、李 功 、刘 创 新 、盛志超 、李明军 、熊润福 、杨磊 、余焱冰 、张海锋 、李鹏春 、刁玉杰 、李磊 、李易熹 、尚慧宁 、张嘉航 。

　　Ⅲ

　　GB/T 46873—2025

　　海上咸水层二氧化碳封存场地适宜性

　　评价方法

　　1 范围

　　本文件描述了海上咸水层二氧化碳封存场地适宜性的评价目的 、流程 、内容 、指标和方法 。

　　本文件适用于海上咸水层二氧化碳封存场地适宜性评价和选区评价 。

　　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 。

　　SY/T 6285 油气储层评价方法

　　SY/T 6942 石油天然气盖层评价方法

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　海上封存场地 offshorestoragesite

　　位于海域范围 ,具备长期存储二氧化碳的地下孔隙空间或地质构造 。

　　3.2

　　封存安全性 storagesafety

　　二氧化碳在地质体中稳定封存 ,不发生泄漏的性能 。

　　3.3

　　地层封闭性 sealingproperty

　　盖层 、断层等对阻止二氧化碳向非目标区域运移或泄漏的能力 。

　　4 评价目的和流程

　　4. 1 评价原则

　　海上咸水层二氧化碳封存场地适宜性评价需遵循以下原则 :

　　a) 优先保证封存安全性 ,其次考虑经济性 ;

　　b) 场地具备工程可实施性 ;

　　c) 符合相关法律政策及环保要求 。

　　4.2 评价目的

　　在封存项目早期规划阶段 ,对海上封存场地二氧化碳封存适宜性进行评价 ,为后续筛选和确定目标

　　1

　　GB/T 46873—2025

　　封存场地提供依据 。

　　4.3 评价流程

　　评价流程如图 1所示 。

　　图 1 封存场地适宜性评价流程示意图

　　5 评价内容及指标

　　5. 1 评价基础条件

　　封存场地需至少应符合以下各项评价基础条件 ,然后再根据评价指标开展适宜性评价 ,如不满足基础条件则不宜进行二氧化碳封存 :

　　a) 具备构造 、盖层 、储层等基础地质资料 ;

　　b) 盖层 、断层 、已钻井全部符合地层封闭性要求或具有治理措施 ;

　　c) 未处于地震 、滑坡 、浊流 、浅层气 、水合物等海底地质灾害易发区 ;

　　d) 具备用海条件 。

　　5.2 评价指标

　　封存场地适宜性评价包括容量指标 、注入性指标 、安全指标 、工程指标等 4个一级指标和 26个二级指标 ,指标可参考附录 A 中表 A. 1 给出的封存场地的指标范围及优劣划分 。

　　5.3 容量指标

　　评价场地容量包括以下二级指标 :

　　a) 构造类型 :要求地质构造形态可实现二氧化碳构造封存 、束缚封存 、溶解封存 、矿化封存等封存

　　2

　　GB/T 46873—2025

　　机制 ,通常背斜圈闭封存效果优于断背斜 、断鼻等构造圈闭 ,平缓地层倾角应小于 4°;

　　b) 封存体面积 :包括圈闭面积 、咸水层面积等封存体平面展布范围 ;

　　c) 封存容量 :储层可容纳封存二氧化碳的质量 ,通常采用容积法计算 ,其中以基于地震数据的地质建模方法计算孔隙体积为佳 ;

　　d) 储层孔隙度 :影响封存容量 ,宜大于 10% ;

　　e) 储层埋深 :储层埋深应满足二氧化碳封存相态要求 ,宜大于 800 m。

　　5.4 注入性指标

　　评价储层注入性包括以下二级指标 :

　　b) 储层厚度 :单层厚度宜大于 20 m ;

　　a) 储层渗透率 :影响注入压差及注入速度 ,宜大于 100 mD(1 mD= 1× 10- 15 m2 ) ;

　　c) 储层砂地比 :含砂量越高 ,储层渗透性越强 ,宜大于 30% ;

　　d) 储层非均质性 :储层宜分布稳定 ,具有连续性 ,按照 SY/T 6285分析储层物性 、连通性等平面变化特征 , 以及储层内部隔夹层对垂向渗透率影响程度 ;

　　e) 储层水体 :宜为开放性水体 ,可通过水体倍数等表征 ;

　　f) 储层压力系数 :较低的初始储层压力系数有利于二氧化碳的注入 ;

　　g) 单井注入能力 :推荐以类比法 、吸气指数法 、数值模拟法等进行注入能力评价 , 以数值模拟法结果为佳 。

　　5.5 安全指标

　　评价封存安全性包括以下二级指标 :

　　a) 盖层连续性 :在二氧化碳羽流扩展范围内 , 盖层应稳定连续分布 。评价方法按照 SY/T 6942的规定 ;

　　b) 盖层岩性 :膏盐类盖层封存效果优于泥质岩类盖层 ,泥质岩类盖层封存效果优于页岩/致密砂岩类盖层 ;

　　c) 盖 层 厚 度 : 盖 层 厚 度 应 满 足 封 闭 性 要 求 , 直 接 盖 层 厚 度 宜 大 于 20 m , 累 积 盖 层 厚 度 宜 大 于150 m ;

　　d) 盖层渗透率 :影响盖层封闭性 ,渗透率宜小于 0. 01 mD;

　　e) 盖层泥地比 :泥质含量越高 ,渗透性越差 ,盖层泥地比宜大于 40% ;

　　f) 断层数量 :断层数量越多 ,反映了封存场地范围内地层越不稳定或泄漏途径越多 ;

　　g) 断层封闭性 :断层宜无侧向和垂向泄漏逃逸风险 , 推荐采用岩性对接 、涂抹系数 、岩石力学方法等断层封闭性进行评价 ;

　　h) 已钻井数量 : 已钻井是二氧化碳主要泄漏途径之一 ,数量宜无或少 ;

　　i) 套管规格 :宜从套管壁厚 、钢级等套管规格评价套管质量 ;

　　j) 井筒完整性 :宜从固井质量 、封堵层位 、水泥塞长度等方面评价井筒完整性 。

　　5.6 工程指标

　　评价工程条件包括以下二级指标 :

　　a) 碳源距离 :海上封存场地与陆上碳源距离影响运输方式及经济性 ,距离越短越好 ;

　　b) 海洋水深 :影响设备性能及工程造价 ,水深越浅越好 ;

　　c) 可依托设施 :在不干扰油气生产前提下 , 以可依托现有海上设备 、电力 、管道等为佳 ;

　　d) 限制区域 :宜远离生态 、渔业 、军事 、航道等限制区 。

　　3

　　GB/T 46873—2025

　　6 场地适宜性评价方法

　　6. 1 类比分析法

　　6. 1. 1 适用于数据资料较少 ,且存在可参考的相同的或相似的现有工程的目标场地 。

　　6. 1.2 推荐在多个潜在封存场地初步筛选阶段使用 。

　　6. 1.3 评价目标与现有项目的多指标对比分析 ,主要类比指标包括 :

　　a) 容量类比包括构造类型 、封存体面积 、孔隙度等指标 ;

　　b) 注入性类比包括储层渗透率 、储层厚度等指标 ;

　　c) 安全指类比包括盖层厚度 、断层数量 、已钻井数量等指标 ;

　　d) 工程条件类比包括碳源距离 、海洋水深等指标 。

　　6.2 专家打分法

　　6.2. 1 适用于指标参数存在较多不确定因素 、客观数据不足 ,采用其他方法难以进行定量分析的情况 。评估结果受专家的选择 、数量以及专业知识水平和认知程度影响 。

　　6.2.2 推荐在封存场地比选阶段使用 ,用以筛选最佳封存场地 。

　　6.2.3 专家应具备二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)相关专业背景 ,专家人数宜大于 5 人 ,具体方法步骤见附录 B 中 B. 1。

　　6.3 模糊综合评价法

　　6.3. 1 适用于具备详细指标参数的情况 ,主要用于解决定性指标难以量化的问题 。

　　6.3.2 推荐在封存场地比选阶段使用 ,用以筛选最佳封存场地 。具体方法步骤见 B. 2。

　　7 适宜性分级

　　根据场地适宜性评分可将封存场地进行分级 。三类分级如下(见表 1) :

　　a) Ⅰ 级 :封存规模大 、注入性好 、安全性高 、具备可依托设施 ;

　　b) Ⅱ级 :具有一定封存规模 ,能够满足注入要求和封存安全性 ;

　　c) Ⅲ级 :封存规模小 ,在一定措施或干预下可进行注入封存 ,适宜性较差 。

　　表 1 海上封存场地适宜性三级评分范围

　　Ⅰ 级

　　Ⅱ 级

　　Ⅲ级

　　>7

　　5~ 7

　　<5

　　注 : 评分制为 0~ 10分 。

　　4

　　GB/T 46873—2025

　　附 录 A

　　(资料性)

　　常用海上咸水层二氧化碳封存适宜性评价相关数据表

　　表 A. 1 给出了常用海上咸水层二氧化碳封存适宜性评价推荐指标和范围 。

　　表 A. 1 常用海上咸水层二氧化碳封存适宜性评价相关数据表

　　一级指标

　　二级指标

　　指标优劣

　　高

　　中

　　低

　　容量指标

　　构造类型

　　背斜

　　断背斜/断鼻

　　其他

　　封存体面积/km2

　　>50

　　20~ 50

　　<20

　　封存容量/t

　　>108

　　107 ~ 108

　　<107

　　储层孔隙度/%

　　>20

　　15~ 20

　　<10

　　储层埋深/m

　　>800且<1 500

　　1 500~ 2 500

　　>2 500

　　注入性指标

　　储层渗透率/mD

　　>500

　　100~ 500

　　<100

　　储层厚度/m

　　>50

　　20~ 50

　　<20

　　储层砂地比/%

　　>50

　　30~ 50

　　<30

　　储层非均质性

　　区域性连续

　　基本连续

　　分散式

　　储层水体

　　水体倍数 >40

　　水体倍数 10~ 40

　　水体倍数<10

　　储层压力系数

　　<1. 0

　　1. 0~ 1. 1

　　>1. 1

　　单井注入能力/(Mt/a)

　　>1. 0

　　1~ 0. 1

　　<0. 1

　　安全指标

　　盖层连续性

　　区域性连续

　　基本连续

　　局部连续

　　盖层岩性

　　膏盐岩

　　泥岩

　　页岩/砂质泥岩

　　盖层厚度/m

　　累积厚度 >300

　　累积厚度 300~ 150

　　累积厚度<150

　　盖层渗透率/mD

　　<0. 001

　　0. 001~ 0. 01

　　>0. 01

　　盖层泥地比/%

　　>70

　　40~ 70

　　<40

　　断层数量/条

　　0 或发育边界断层

　　1~ 3

　　>3

　　断层封闭性

　　断层封闭

　　具有一定封闭性

　　不封闭

　　已钻井数量/口

　　无

　　1

　　>1

　　套管规格

　　抗腐能力强

　　具有一定防腐能力

　　易受腐蚀

　　井筒完整性

　　封堵性好

　　具有封堵性

　　无封堵性

　　工程指标

　　碳源距离/km

　　<150

　　150~ 250

　　>250

　　海洋水深/m

　　<100

　　100~ 150

　　>150

　　可依托设施

　　具有完善基础设施

　　具有部分基础设施

　　无依托基础设施

　　限制区域

　　不在限制区

　　限制区可调整

　　在限制区内

　　5

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　　附 录 B

　　(资料性)

　　常用适宜性评价方法

　　B. 1 专家打分法

　　专家打分法是通过向多位专家进行问卷调查将定性指标定量化的过程 ,综合评判各专家对评价指标的经验性打分 ,作为封存适宜性的评价结果 ,步骤如下 。

　　a) 一级指标权重赋值 :通过问卷调查 、研讨会等方式 ,组织专家基于经验认识对一级指标影响场

　　地适宜性重要程度进行打分 ,确定评价权重 ,权重之和为 1,权重公式见公式(B. 1) :

　　W1 = (w1 ,w2 ,w3 , … ,wi) …………………………( B. 1 )

　　式中 :

　　W1— 一级指标评价向量 ;

　　wi — 第 i个一级指标的权重 。

　　b) 二级指标权重赋值 :判断二级指标对上层一级指标重要程度 ,组织专家打分并确定二级指标权重 ,权重之和为 1,权重见公式(B. 2) :

　　Wi(2) = (w1(2) ,w2(2) ,w3(2) , … ,wj(2)) ……………………( B. 2 )

　　式中 :

　　Wi(2) — 第 i个一级指标下二级指标权重向量 ;

　　wj(2) — 第 j 个二级评价指标的权重 。

　　c) 计算二级指标实际权重 :将各项二级指标权重与上层一级指标权重相乘 ,求得各二级指标实际权重 ,权重之和为 1,权重见公式(B. 3) :

　　Wi(2)'= (w1(2)',w2(2)',w3(2)', … ,wj(2)') ……………………( B. 3 )

　　式中 :

　　Wi(2) ' — 第 i个一级指标下二级指标实际权重向量 ;

　　wj(2)' — 第 j 个二级评价指标的实际权重 。

　　d) 综合评价得分 :组织专家对各二级指标进行打分 ,可按(1,0. 5,0)或(0. 9,0. 7,0. 5,0. 3,0. 2,0. 1)等进行分级赋值打分 ,对所有指标的权重(每个指标对应的实际权重由前面多级权重逐级相乘得到)和得分进行逐层计算再累加即为评价场地的综合评价得分 。计算见公式(B. 4) :

　　P pj w …………………………( B. 4 )

　　式中 :

　　P — 场地适宜性总得分 ;

　　pj — 第 j 个二级评价指标的评价得分 。

　　e) 确定评语集 :获得综合评价得分后 ,对封存场地适宜性进行等级分级 。

　　B.2 模糊综合评价法

　　模糊综合评价法应用模糊数学隶属度理论将定性评价转化为定量评价 。

　　模糊综合评价法的一般步骤包括以下 。

　　a) 确定评判对象 : 目标场地二氧化碳地质储存适宜性 ;

　　b) 确定因子集 。计算见公式(B. 5) 。

　　F ={f1 ,f2 , … ,fn } …………………………( B. 5 )

　　6

　　GB/T 46873—2025

　　式中 :

　　fn — 选取的第 n 个评价指标 。

　　c) 确定评语集 : 即对评价对象所作的评语的集合 ,计算见公式(B. 6) 。

　　V = {v1 ,v2 , … ,vm } …………………………( B. 6 )

　　式中 :

　　vm — 评价级数 。

　　d) 确定权重集(如采取 3等)级:采用专家(评语集),打(V){法(好)或,层(中),次(差)分}。析法确定评价指标权重 ,计算见公式(B. 7) 。

　　W = (w1 ,w2 ,w3 , … ,wn ) …………………………( B. 7 )

　　式中 :

　　wn— 第 n 个评价指标权重 。

　　e) 构造模糊关系矩阵 :首先需确定各个因子对各个等级的隶属度 。

　　对于数值越大适宜性等级越高的定量指标 ,采用升半梯形分布的隶属函数 ;对于数值越小适宜性等级越高的定量指标 ,采用降半梯形分布的隶属函数 ;对于定性指标则采用正态型分布的隶属函数 。

　　根据选取的隶属函数有效刻画隶属度的分布 ,进而建立评价指标 F 与评价等级 V 间的模糊关系矩阵 R= {rij}n×m ,计算见公式(B. 8) 。

　　R= n×m 式中 :

　　rij — 第 j 个指标对于评价等级i的隶属度 。

　　f) 确定模糊综合评价集 :将所有指标的权重 W 与模糊关系矩阵 R 复合运算 ,得到模糊综合评价集 B,计算见公式(B. 9) 。

　　…………………………( B. 9 )

　　式中 :

　　bn — 二氧化碳封存适宜性对第 n 个评价指标适宜性程度的隶属度 。

　　h(g))) 合(定)}:评{氧(9)化(判),}存(B)。适(对)宜(评)性(语)综(集)合(V)得分(中的),得到最终评(元素数量化)价,结果(如对评),见公式(语集 V)=(B{ 10(好)),中。,

　　P bn pj …………………………( B. 10 )

　　式中 :

　　P — 场地适宜性总得分 ;

　　pj — 第 j 个二级评价指标的评价得分 。

　　i) 确定评语集 :获得综合评价得分后 ,对封存场地适宜性进行等级分级 。

　　7