检测项目
示踪剂分析:
- 示踪剂浓度:检测限≤0.1ppb、迁移速率偏差±5%(参照ISO11JianCe-6:2022)
- 同位素比值:δ13C精度±0.05‰、δ18O稳定性≥99.5%
- 孔隙度:测量范围1-40%、相对误差±2%
- 渗透率:达西单位量化、精度±3%(参照APIRP40)
- CO₂浓度:检测下限≤1ppm、饱和度变化率监测
- 水化学组分:pH值精度±0.1、离子浓度偏差±0.5mg/L
- 井下温度:范围-10°C至200°C、分辨率0.1°C
- 压力波动:量程0-100MPa、稳定性≥98%
- 事件定位精度:水平误差≤5m、垂直误差≤3m
- 能量释放量:检测阈值≥0.1J
- 地表通量:CO₂通量≤0.1g/m²/h、扩散系数计算
- 地下水污染:污染物浓度检测限≤0.01mg/L
- 迁移模拟精度:模型误差率≤±5%、置信区间95%
- 风险预测:泄漏概率量化、阈值设定
- 岩心完整性:破碎率≤1%、保存条件控制
- 气体采样:体积偏差±2%、无污染保证
- 大气本底:CO₂背景值监测、季节性校正
- 土壤气体:渗透深度≥1m、组分分析
- 封存容量:年变化率监测、衰减模型验证
- 材料耐久性:腐蚀速率≤0.01mm/year
检测范围
1.封存井套管材料:包括碳钢及合金钢,重点检测焊缝腐蚀速率和密封圈泄漏压差
2.地质岩心样本:涵盖砂岩、页岩及盐岩层,侧重孔隙结构扫描和矿物溶蚀率分析
3.注入井流体:涉及超临界CO₂及伴生水,核心检测流体密度变化和杂质含量
4.地下水样本:包含浅层及深层含水层,重点监测CO₂溶解浓度和离子迁移轨迹
5.地表土壤气体:涵盖耕作层及未扰动区,检测通量分布和微生物活动影响
6.大气环境气体:针对封存区周边大气,侧重CO₂浓度梯度和风向关联分析
7.岩石矿物标本:包括方解石、石英等矿物,重点评估CO₂-岩石反应速率和新生矿物形成
8.监测井仪器:涉及压力计及温度传感器,核心检测设备校准偏差和环境适应性
9.封存盖层材料:如泥岩及蒸发岩,侧重渗透屏障完整性和裂缝发育监测
10.辅助示踪剂载体:包括惰性气体及荧光剂,检测载体稳定性及背景干扰消除
检测方法
国际标准:
- ISO27916:2019二氧化碳地质封存监测与验证规范
- ISO11JianCe-6:2022压缩气体包装相容性试验方法
- APIRP40岩石渗透率测定推荐作法
- ASTMD7928-21地表气体通量标准化测试
- GB/T39806-2021二氧化碳捕集与封存技术规范
- GB/T29173-2012地质样品气体组分分析方法
- GB/T18883-2002室内空气质量标准(泄漏监测扩展)
- GB/T14561-2019地下水污染检测技术导则
检测设备
1.气相色谱质谱联用仪:ThermoScientificISQ7000(检测限0.01ppb,质量范围10-1000m/z)
2.高压反应釜:Parr4575型(压力范围0-150MPa,温度控制±0.5°C)
3.孔隙度分析仪:MicromeriticsAutoPoreV9600(孔径测量0.003-1000μm,精度±1%)
4.激光诱导击穿光谱仪:TSIChemReveal(元素检测限0.001%,分辨率0.1nm)
5.井下压力传感器:KellerPA-33X(量程0-200MPa,误差±0.1%)
6.温度记录仪:OnsetHOBOMX2201(范围-40°C至125°C,采样间隔1s)
7.微地震监测系统:SchlumbergerMicroSeismic(定位精度±2m,频带1-1000Hz)
8.通量箱气体分析仪:LI-CORLI-8100A(CO₂通量分辨率0.1μmol/m²/s)
9.岩石力学试验机:MTSC64.106(载荷500kN,应变率0.001-10mm/min)
10.地下水采样器:GeotechGeosnake(体积精度±2ml,防污染设计)
11.示踪剂注入泵:HarvardApparatusPHDUltra(流量范围0.001-100ml/min,稳定性99.9%)
12.光谱辐射仪:ASDFieldSpec4(波段350-2500nm,信噪比1000:1)
13.数据采集系统:NationalInstrumentscDAQ-9189(采样率1MS/s,通道数32)
14.环境气体监测站:VaisalaGMP343(CO₂检测精度±1.5%,温度补偿)
15.岩心扫描仪:ZeissXradia620(分辨率0.7μm,3D重构速度≥5样本/天)