GB/T 46874-2025 海上咸水层二氧化碳封存量评价

　　ICS 27. 010 CCS F 29

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 46874—2025

　　海上咸水层二氧化碳封存量评价

　　AssessmentofCO2 storagecapacityin 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 46874—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 海上咸水层场地封存量评价条件 2

　　5 海上咸水层场地封存量评价方法 3

　　6 海上咸水层场地类型划分 5

　　附录 A (资料性) 地质条件下二氧化碳密度 7

　　Ⅰ

　　GB/T 46874—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 、中国科学院武汉岩土力学研究所 、中国地调局青岛海洋地质研究所 、中国石油大学(北京) 、西安石油大学 、厦门大学 、北京师范大学 、中海石油(中国) 有限公司 、中国石油天然气集团有限公司科学技术研究院 、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) 有限公司海南分公司 、中海石油(中国)有限公司湛江分公司 、中海石油(中国)有限公司上海分公司 、中海石油(中国)有限公司北京新能源分公司 、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胜利油田分公司 、中国科学院院南海海洋研究所 、中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 、广东省环境科学研究院 。

　　本文件主要起草人 :尹汉军 、李林涛 、陈宏举 、康晓东 、李彦尊 、魏宁 、杨燕梅 、周鲁立 、陈建文 、张贤 、张九天 、郭凯 、孙 丽 丽 、鲁 建 荣 、施 光 宇 、王 昭 、姜 福 杰 、王 兵 、李 磊 、刘 琦 、李 姜 辉 、李 本 亮 、胡 鹏 、常 乐 、王峰 、丁亮 、高明 、郭刚 、武广瑷 、谢波涛 、祝彦贺 、房茂军 、戴建文 、冯沙沙 、雷昊 、张雷 、蒋云鹏 、查玉强 、范洪耀 、张玉亭 、王涛 、李鹏春 、刁玉杰 、尚慧宁 、张嘉航 、廖程浩 。

　　Ⅲ

　　GB/T 46874—2025

　　海上咸水层二氧化碳封存量评价

　　1 范围

　　本文件规定了场地级海上咸水层二氧化碳(CO2 )封存量评价条件 、评价方法与场地类型划分 。

　　本文件适用于海上碎屑岩咸水层二氧化碳封存场地封存量评价与分类 。

　　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 15218 地下水资源储量分类分级

　　DZ/T 0217 石油天然气储量估算规范

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　海上咸水层 offshoresalineaquifers

　　位于海域地下的岩石孔隙或裂缝 ,其中被矿化度 ≥3g/L的地层水占据 。

　　3.2

　　海上咸水层区域盖层 regionalcaprock ofoffshoresalineaquifers

　　覆盖海上咸水层场地 ,能够阻止下方所有咸水层中的流体向上泄漏到其他咸水层中或海底的低渗透性岩层 ,通常底部埋深大于 800 m ,封盖的咸水层储层满足二氧化碳超临界温压条件 。

　　3.3

　　海上咸水层理论封存量 theoreticalstoragecapacity ofoffshoresalineaquifers

　　位于海上咸水层区域盖层下方 ,埋深浅于一定深度(如 :现阶段 3 500 m)的所有咸水层储层可封存的二氧化碳质量 。

　　3.4

　　海上咸水层技术封存量 technicalstoragecapacity ofoffshoresalineaquifers

　　位于海上咸水层区域盖层下方 ,适宜的咸水层内可封存的二氧化碳质量 。

　　3.5

　　海上咸水层可注封存量 injection capacity ofoffshoresalineaquifers

　　位于海上咸水层区域盖层下方 ,优选的咸水层储层可封存的二氧化碳质量 。

　　3.6

　　海上咸水层封存场地规模 scaleofoffshoresalineaquiferstoragesite

　　用于对海上咸水层封存场地二氧化碳技术封存量大小的评价 。

　　3.7

　　海上咸水层场地封存丰度 abundanceofoffshoresalineaquiferstoragesite

　　海上咸水层封存场地能实现的单位面积二氧化碳技术封存量 。

　　1

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　　4 海上咸水层场地封存量评价条件

　　4. 1 资料条件

　　4. 1. 1 地理信息资料

　　位置 、地形 、气候 、水深 、水文 、环境 、环保 、规划 、周边基础设施数据资料 。

　　4. 1.2 综合地质资料

　　地层沉积与分布特征 、构造特征 、天然地震活动 、地温梯度 、大地热流 、地层压力 、地应力数据资料及相关研究成果 。

　　4. 1.3 地球物理资料

　　重力 、磁法 、电法 、地震勘探资料及相关解释成果 。

　　4. 1.4 钻井相关资料

　　钻井设计 、录井资料 、完井资料 、测井资料 、钻后分析资料 。

　　4. 1.5 相关油气田资料

　　工区及周边油气发现情况 ,油气藏类型 、规模 、埋深 、储盖组合 、勘探开发计划与进度 、生产设施 ,相关地震 、钻井 、分析测试资料 。

　　4. 1.6 咸水层储盖层分析与研究资料

　　咸水层储盖层岩性 、岩石矿物分析 、结构分析 、孔隙度分析 、渗透率分析 、岩石力学测试 、录井研究 、测井研究 、综合分析与研究资料 。

　　4. 1.7 咸水层流体分析资料

　　地层水矿化度、pH值 、离子组成与含量 、水文地质条件 、综合分析与研究资料 。

　　4.2 封存量评价条件

　　4.2. 1 海上二氧化碳场地封存量分级

　　海上二氧化碳场地封存量划分为三个层级 :理论封存量 、技术封存量 、可注封存量(见图 1) 。

　　图 1 海上咸水层二氧化碳封存量分级示意图

　　2

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　　4.2.2 理论封存量评价条件

　　理论封存量评价应具备的条件包括但不限于 :

　　a) 明确了区域地层与沉积演化特征 ;

　　b) 初步明确了场地构造特征 ;

　　c) 初步明确咸水层储层与盖层地质特征 ;

　　d) 具有认识程度较高区域地质研究认识及可参考的周边钻井资料 。

　　4.2.3 技术封存量评价条件

　　技术封存量评价应具备条件包括但不限于 :

　　a) 有可借鉴的同区域 、同二级构造单元内钻井资料 ;

　　b) 有可用的覆盖场地的三维地震资料 ;

　　c) 完成关键层位地震解释 ;

　　d) 完成咸水层储层与盖层识别与预测 ;

　　e) 资料基础可支撑完成封存方案预可行性研究 。

　　4.2.4 可注封存量评价条件

　　可注封存量评价应具备条件包括但不限于 :

　　a) 场地内有可用钻井测井资料 ,或完成了评价井钻探与资料录取 ;

　　b) 结合整体封存需求 、工程工艺条件 ,完成了拟注入咸水层优选 ;

　　c) 针对主力咸水层储层与盖层开展了常规物性 、结构 、岩石力学分析 ;

　　d) 针对主力咸水层开展了注入能力评价研究 ;

　　e) 资料基础可支撑完成封存方案可行性研究 。

　　5 海上咸水层场地封存量评价方法

　　5. 1 封存量评价方法

　　宜对位于海上咸水层区域盖层之下的咸水层储层采用体积法进行评价 。

　　5.2 理论封存量评价

　　5.2. 1 理论封存量评价方法

　　理论封存量按公式(1)计算 :

　　Ctheo =[∑i(n)= 1 (Ai ·hi ·ϕi ·ρi)] ·Etheo …………………………( 1 )

　　式中 :

　　Ctheo— 二氧化碳在咸水层中的理论封存量 ,单位为千克(kg) ;

　　Ai — 第 i层咸水层储层面积 ,单位为平方米(m2 ) ;

　　hi — 第 i层咸水层储层厚度 ,单位为米(m) ;

　　ϕi — 第 i层咸水层储层孔隙度 ,采用小数 ;

　　ρi — 第i层咸水层储层中二氧化碳的密度 ,单位为千克每立方米(kg/m3 ) ;

　　Etheo— 理论封存系数 ,无量纲 。

　　5.2.2 理论封存量评价参数确定

　　理论封存量评价参数确定应包括 :

　　3

　　GB/T 46874—2025

　　a) 理论封存量评价咸水层储层的确定 :宜选取海上封存场地范围内 ,埋深 800 m~ 3 500 m、孔隙

　　b) 咸水层(度大于)储(10)层(%)面、积(渗)透:咸(率)水(大)层(于)储(1)层(m)地(10)内-1的52 、面积(厚度)大; 于 10 m 的碎屑岩储层 ;

　　c) 咸水层储层厚度 :咸水层储层在海上封存场地内的平均厚度 ;

　　d) 咸水层储层孔隙度 : 由场地内或周边钻井资料或区域研究资料获取 ;

　　e) 二氧化碳密度 :根据咸水层温度与压力条件 ,确定二氧化碳密度(见附录 A) ;

　　f) 理论封存系数 :受 “场地构造特征 、咸水层储层特征 、水体连通性 、盖层与隔夹层 ”多种因素影响 ,取值范围从 0. 5% ~ 5. 0%不等(见附录 A) 。

　　5.3 技术封存量评价

　　5.3. 1 技术封存量评价方法

　　技术封存量按公式(2)计算 :

　　Ctech ·Etech … … … … … … … … … …

　　式中 :

　　Ctech— 二氧化碳在咸水层中的技术封存量 ,单位为千克(kg) ;

　　Ai — 第 i层咸水层储层面积 ,单位为平方米(m2 ) ;

　　hi — 第 i层咸水层储层厚度 ,单位为米(m) ;

　　ϕi — 第 i层咸水层储层孔隙度 ,采用小数 ;

　　ρi — 第i层咸水层储层中二氧化碳的密度 ,单位为千克每立方米(kg/m3 ) ;

　　Etech— 技术封存系数 ,无量纲 。

　　5.3.2 技术封存量评价参数确定

　　技术封存量评价参数确定应包括 :

　　a) 技术封存量评价咸水层储层的确定 :宜选取海上封存场地范围内 ,埋深 800 m~ 2 500 m、孔隙度大于 15%、渗透率大于 100 mD、厚度大于 20 m 的碎屑岩储层 ;

　　b) 咸水层储层面积 :咸水层储层在海上封存场地内的分布面积 ;

　　c) 咸水层储层厚度 :咸水层储层在海上封存场地内的平均厚度 ;

　　d) 咸水层储层孔隙度 : 由场地内或周边钻井资料或区域研究资料获取 ;

　　e) 二氧化碳密度 :根据咸水层温度与压力条件 ,确定二氧化碳密度(见附录 A) ;

　　f) 技术封存系数 :受 “场地构造特征 、咸水层储层特征 、水体连通性 、盖层与隔夹层 ”多种因素影响 ,取值范围从 1. 9% ~ 7. 0%不等(见附录 A) 。

　　5.4 可注封存量评价

　　5.4. 1 可注封存量评价方法

　　可注封存量按公式(3)计算 :

　　Cinje ·Einje … … … … … … … … … …

　　式中 :

　　Cinje— 二氧化碳在咸水层中的可注封存量 ,单位为千克(kg) ;

　　Ai — 第 i层咸水层储层面积 ,单位为平方米(m2 ) ;

　　hi — 第 i层咸水层储层厚度 ,单位为米(m) ;

　　ϕi — 第 i层咸水层储层孔隙度 ,采用小数 ;

　　ρi — 第i层咸水层储层中二氧化碳的密度 ,单位为千克每立方米(kg/m3 ) ;

　　4

　　GB/T 46874—2025

　　Einje— 可注封存系数 ,无量纲 。

　　5.4.2 可注封存量评价参数确定

　　可注封存量评价参数确定应包括 :

　　a) 可注封存量评价咸水层储层的确定 :宜选取海上封存场地范围内 ,埋深 800 m~ 2 500 m、孔隙度大于 20%、渗透率大于 500 mD、厚度大于 50 m 的碎屑岩储层 ;

　　b) 咸水层储层面积 :咸水层储层在海上封存场地内的分布面积 ;

　　c) 咸水层储层厚度 :咸水层储层在海上封存场地内的平均厚度 ;

　　d) 咸水层储层孔隙度 : 由场地内或周边钻井资料或区域研究资料获取 ;

　　e) 二氧化碳密度 :根据咸水层温度与压力条件 ,确定二氧化碳密度(见附录 A) ;

　　f) 可注封存系数 :受 “场地构造特征 、咸水层储层特征 、水体连通性 、盖层与隔夹层 ”多种因素影响 ,取值范围从 4. 6% ~ 20%不等(见附录 A) 。

　　6 海上咸水层场地类型划分

　　6. 1 咸水层储层特征与规模

　　6. 1. 1 咸水层储层物性

　　根据 DZ/T 0217,将海上咸水层储层孔隙类型划分为 :特高孔 、高孔 、中孔 、低孔 、特低孔 ;将海上咸水层储层渗透率类型划分为 :特高渗 、高渗 、中渗 、低渗 、特低渗 。

　　6. 1.2 地层水矿化度

　　根据 GB/T 15218,将海上咸水层地层水矿化度类型划分为 :微咸水 、咸水 、盐水 、卤水 。

　　6. 1.3 咸水层储层规模

　　根据在空间上连续稳定分布且内部连通的咸水层储层体积 ,将海上咸水层划分为 :

　　a) 特大型咸水层 :总体积 ≥500km3 ;

　　b) 大型咸水层 :25 km3≤总体积<500km3 ;

　　c) 大中型咸水层 :1. 25 km3≤总体积<25km3 ;

　　d) 中型咸水层 :0. 05 km3≤总体积<1. 25 km3 ;

　　e) 小型咸水层 :总体积<0. 05 km3 。

　　6.2 封存规模与丰度分类

　　6.2. 1 封存场地规模

　　根据封存场地技术封存量规模 ,将海上咸水层封存场地划分为 :

　　a) 特大型封存场地 :技术封存量 ≥50 000万吨(104 t) ;

　　b) 大型封存场地 :5 000万吨(104 t) ≤技术封存量<50 000万吨(104 t) ;

　　c) 中型封存场地 :500万吨(104 t) ≤技术封存量<5 000万吨(104 t) ;

　　d) 小型封存场地 :技术封存量<500万吨(104 t) 。

　　6.2.2 场地封存丰度

　　根据封存场地单位面积技术封存量 ,将海上咸水层封存场地划分为 :

　　5

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　　a) 高封存丰度 :封存丰度 ≥200万吨每平方千米(104 t/km2 ) ;

　　b) 中高封存丰度 :100万吨每平方千米(104 t/km2 ) ≤封存丰度<200万吨每平方千米(104 t/km2 ) ;

　　c) 中封存丰度 :20万吨每平方千米(104 t/km2 ) ≤封存丰度<100万吨每平方千米(104 t/km2 ) ;

　　d) 低封存丰度 :封存丰度<20万吨每平方千米(104 t/km2 ) 。

　　6.3 咸水层场地工程条件

　　6.3. 1 场地离岸距离

　　根据离岸距离 ,将海上咸水层封存场地划分为 :

　　a) 近岸封存场地 :离岸距离 ≤100km ;

　　b) 中远海封存场地 :100 km<离岸距离 ≤300km ;

　　c) 远海封存场地 :离岸距离 >300km。

　　6.3.2 场地水深

　　根据所处平均水深 ,将海上封存场地划分为 :

　　a) 浅水封存场地 :水深 ≤50 m ;

　　b) 半浅水深封存场地 :50 m<水深 ≤200 m ;

　　c) 深水封存场地 :200 m<水深 ≤1 500 m ;

　　d) 超深水封存场地 :水深 >1 500 m。

　　6

　　GB/T 46874—2025

　　附 录 A

　　(资料性)

　　地质条件下二氧化碳密度

　　A. 1 地质条件下二氧化碳密度查询数据库

　　地质条件下二氧化碳密度查询,可访问“NIST数据库”:https://webbook.nist.gov/chemistry/fluid/。 A.2 海上咸水层场地二氧化封存系数取值推荐

　　海上咸水层场地二氧化封存系数取值推荐见表 A. 1。

　　表 A. 1 海上咸水层场地二氧化封存系数取值推荐

　　封存系数

　　P10

　　P50

　　P90

　　Etheo

　　0. 5%

　　2. 0%

　　5. 0%

　　Etech

　　1. 9%

　　3. 0%

　　7. 0%

　　Einje

　　4. 6%

　　7. 0%

　　20. 0%

　　7