检测项目
地质储层监测:
- 孔隙压力变化:最大压力偏差±10MPa、地层应力分布(参照ISO10426-2)
- 岩石渗透率:渗透系数值(范围10-15~10-18m2)、孔隙度变化量(±0.5%)
- 地质变形:沉降位移(精度0.05mm)、断层活动监测
- 二氧化碳纯度:目标值≥99.5%、杂质气体含量(如CH4≤100ppm)
- 泄漏气体检测:地表CO2通量(灵敏度0.1g/m2/d)、同位素比值(δ13C偏差±0.2‰)
- 水化学参数:溶解CO2浓度(≥1.5mol/L)、pH值(范围5.5~7.0)
- 井筒压力:操作压力范围(10~50MPa)、循环波动率(≤5%)
- 密封材料性能:水泥环抗压强度(≥40MPa)、套管腐蚀速率(<0.1mm/a)
- 阀门泄漏率:密封泄漏量(≤0.01L/min)
- 地下水污染:重金属离子浓度(如Pb≤0.01mg/L)、有机污染物检出限(0.001μg/L)
- 大气逸散:CO2浓度增量(背景值+≤10ppm)、温室气体通量(精度±5%)
- 土壤气体分析:CO2扩散系数(范围0.01~0.1cm2/s)
- 岩石抗剪强度:内摩擦角(φ≥30°)、黏聚力(c≥5MPa)
- 岩体变形模量:弹性模量值(E≥10GPa)、泊松比(ν=0.2~0.3)
- 断裂韧性:临界应力强度因子(KIC≥1.5MPa·m1/2)
- 储层流体流速:最大流速(≤0.1m/s)、流向分布
- 混相行为:CO2-水界面张力(≤30mN/m)、毛细管压力(Pc≥5kPa)
- 注入效率:质量流量平衡(误差±2%)
- 材料腐蚀速率:年腐蚀深度(<0.05mm/a)、点蚀密度(≤5个/cm2)
- 酸化解离:碳酸浓度(H2CO3≥0.01mol/L)、金属离子释放量(Fe2+≤0.1mg/L)
- 矿物沉淀:方解石饱和度指数(SI≥0.5)
- 地表变形:InSAR位移量(精度1mm)、LiDAR高程变化(±0.05m)
- 地下成像:地震波速度(Vp≥2000m/s)、电阻率分布(范围10~100Ω·m)
- 热红外监测:地表温度异常(ΔT≤0.5°C)
- 微生物活性:菌群丰度变化(±10%)、代谢产物浓度(如CH4≤50ppm)
- 植被响应:叶绿素含量偏差(±5%)、根系CO2吸收率
- 土壤微生物量:碳生物量(Cmic≥100μg/g)
- 封存容量:CO2封存率(≥95%)、泄漏风险指数(≤0.1)
- 化学风化:矿物溶解速率(kd≤10-10mol/m2/s)、沉淀层厚度(≥0.1mm)
- 系统寿命预测:密封失效概率(<10-5/a)
检测范围
1.地质储层岩体:涵盖砂岩、盐岩及玄武岩地层,重点检测孔隙压力分布与岩石力学稳定性,防止储层破裂或CO2运移失控。
2.注入井系统:包括套管、水泥环及阀门组件,侧重监测密封完整性和腐蚀速率,确保长期压力密闭性。
3.盖层密封岩:如页岩和泥岩层,核心检测渗透率异常与微裂缝发育,评估CO2向上迁移风险。
4.地表土壤层:针对浅层土壤气体及水分,重点分析CO2通量与污染物扩散,识别早期泄漏迹象。
5.地下水体:包括含水层及裂隙水,检测溶解CO2浓度变化与离子组成,监控水质污染可能性。
6.大气环境:覆盖近地表空气样本,侧重温室气体浓度增量,量化逸散排放对气候变化的影响。
7.管道网络:涉及输送管线及连接件,重点评估焊缝强度与内壁腐蚀,保障转运过程的安全性。
8.化学添加剂:如缓蚀剂和增稠剂,检测成分纯度与反应效率,优化封存流体行为。
9.生物介质:包括植被覆盖区及微生物群落,监测CO2吸收率与生态响应,评估环境恢复力。
10.监测井设备:如井下传感器及采样器,检验机械耐久性与数据精度,支撑长期监控可靠性。
检测方法
国际标准:
- ISO14687:2017氢气燃料杂质检测方法(适用于CO2纯度分析)
- APIRP1171管道完整性管理系统(用于注入井泄漏评估)
- ASTMD7928-21土壤气体采样与分析方法(地表逸散监测)
- ISO19901-4岩土工程现场监测(地质变形测量)
- EN14789固定源排放气体分析(大气CO2浓度检测)
- GB/T29187-2012二氧化碳捕获与封存技术规范(整体监测框架)
- GB50021岩土工程勘察规范(储层渗透率测试)
- GB/T16157固定污染源排气监测方法(气体成分分析)
- GB17378海洋监测规范(地下水与海水交叉污染评估)
- GB/T50448水泥基灌浆材料应用技术规范(密封材料性能检测)
检测设备
1.压力传感器:PX409型(量程0~100MPa,精度±0.05%FS)
2.气相色谱仪:GC-7900型(检测限0.1ppm,分辨率0.01%)
3.LiDAR扫描系统:VZ-2000i型(扫描范围1km,高程精度±2mm)
4.地震监测仪:SM-24型(频率响应0.1~100Hz,动态范围140dB)
5.钻孔应变计:BGK-4600型(位移分辨率0.001mm,温度补偿-20~80°C)
6.红外气体分析仪:IRGA-300型(CO2检测范围0~5000ppm,精度±1ppm)
7.岩心渗透仪:AP-608型(渗透率测量范围10-3~10-20m2,压力控制±0.1MPa)
8.腐蚀速率计:CR-210型(分辨率0.001mm/a,适用温度-10~150°C)
9.水质多参数仪:WQC-24A型(pH精度±0.01,离子检测限0.001mg/L)
10.微地震监测阵列:MS-1000型(事件定位精度±5m,频带1~1000Hz)
11.土壤气体通量仪:SF-3000型(通量范围0.01~100g/m2/d,响应时间<1s)
12.电子万能试验机:UTM-600kN型(载荷0.5~600kN,应变控制±0.0001mm/mm)
13.井下摄像系统:BHC-500型(分辨率1920×1080,耐压100MPa)
14.光谱辐射计:SR-3500型(波段350~2500nm,信噪比>1000:1)
15.自动采样器:AS-200型(采样体积10mL~1L,重复精度±0.5%)