Carbon Dioxide Geological Storage Potential and Suitability Evaluation of Mesozoic-Cenozoic Sedimentary Basin in Jiangxi Province
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摘要:
在当前碳达峰、碳中和背景下，CO2地质储存被认为是降碳减排、减缓温室效应最直接、最有效的办法。笔者聚焦江西省CO2减排需求，以江西省内发育的9个重点中新生代沉积盆地为研究对象。采用碳封存领导人论坛（CSLF）提出的方法，计算得出江西省中新生代沉积盆地CO2有效储存量为
18226.3 ×106 t，束缚气储存机理有效储存量为16869 ×106 t，溶解气储存机理有效储存量为1357.3 ×106 t。构建了以地质安全性、储存规模、社会经济性为核心，涵盖19项评价指标的CO2地质储存潜力适宜性综合评价指标体系，并引入变异系数法–综合评价模型，客观地评价江西省中新生代CO2地质储存潜力及其适宜性。评价结果显示，江西省CO2地质储存适宜性优先顺序分别为：鄱阳盆地、清江盆地、信江盆地、抚州盆地、赣州盆地、锦江盆地、吉泰盆地、版石盆地和会昌盆地。其中，鄱阳盆地、清江盆地储存潜力分别达到适宜、较适宜等级。Abstract:Under the current background of carbon peaking and carbon neutrality, carbon dioxide geological storage is considered to be the most direct and effective way to reduce carbon emissions and mitigate the greenhouse effect. This paper focuses on the carbon dioxide emission reduction demand of Jiangxi Province, and takes 9 key Mesozoic and Cenozoic sedimentary basin developed in Jiangxi Province as the research object. Adopting the approach proposed by the Carbon Storage Leadership Forum (CSLF), it is calculated that the effective storage of carbon dioxide in the Mesozoic Cenozoic sedimentary basin in Jiangxi Province is
18226.3 ×106 t; the effective storage capacity of the bound gas storage mechanism is16869 ×106 t; the effective storage capacity of dissolved gas storage mechanism is1357.3 ×106 t. It has established a comprehensive evaluation index system for the suitability of carbon dioxide geological storage potential, with geological safety, storage scale, and socio-economic benefits as the core, covering 19 evaluation indicators, And introduce the coefficient of variation method-comprehensive evaluation model to objectively evaluate the geological storage potential and suitability of CO2 in the Mesozoic and Cenozoic in Jiangxi Province. The evaluation results show that the priority order of CO2 geological storage suitability in Jiangxi Province is as follows: Poyang basin, Qingjiang basin, Xinjiang basin, Fuzhou basin, Ganzhou basin, Jinjiang basin, Jitai basin, Banshi basin, and Huichang basin. Among them, the storage potential of Poyang basin and Qingjiang basin has reached suitable and relatively suitable levels, respectively.-
Keywords:
- Jiangxi Province /
- sedimentary basin /
- carbon dioxide /
- storage potential /
- suitability evaluation
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图 1 江西省中新生代沉积盆地分布图
Figure 1. Distribution of Mesozoic and Cenozoic sedimentary basins in Jiangxi Province
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图 2 江西省中新生代盆地地层综合柱状图
1. 复成分砾岩；2. 砾岩；3. 砂砾岩；4. 泥岩；5. 粉砂质泥岩；6. 钙质砂岩；7. 泥岩；8. 砂岩；9. 膏岩；10. 储层；11. 盖层
Figure 2. Comprehensive stratigraphy histogram of Mesozoic and Cenozoic basins in Jiangxi Province
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图 3 CO2有效储存量分布柱状图
Figure 3. Distribution histogram of effective carbon dioxide storage capacity
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图 6 江西省中新生代沉积盆地二氧化碳地质储存适宜性评价图
Figure 6. Evaluation map of geological storage suitability of carbon dioxide in Mesozoic and Cenozoic sedimentary basins in Jiangxi Province
表 1 江西省中新生代沉积盆地束缚气有效储存量计算参数及结果
Table 1 Calculation parameters and results of effective bound gas storage in Mesozoic–Cenozoic sedimentary basins of Jiangxi Province
盆地 液流逆流后被
圈闭的CO2的被
饱和度（%）沉积盆地内整被
个储层的体积被
（106 m3）储层平均被
孔隙度（%）储层条件下CO2被
的密度（kg/m3）束缚气有效被
储存量（106 t）鄱阳盆地 42.54 9825600 16.83 720.54 12166 清江盆地 47.03 2362780 14.59 596.54 2357 吉泰盆地 55.20 802186 11.24 610.16 719 锦江盆地 59.89 392700 9.68 360.54 197 信江盆地 62.28 734040 8.98 595.48 584 抚州盆地 53.20 648000 11.98 617.60 612 赣州盆地 68.48 266900 7.36 536.80 173 版石盆地 62.24 11000 8.14 287.99 4 会昌盆地 55.06 60040 11.29 640.84 57 合计 16869 
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表 2 江西省中新生代沉积盆地溶解气有效储存量计算参数及结果
Table 2 Calculation parameters and results of effective storage of dissolved gas in Mesozoic and Cenozoic sedimentary basins of Jiangxi Province
盆地 盆地面积（ km2） 储层厚度（m） CO2在地层
水溶解度（mol/kg）初始的地层
水的平均密度
（kg/m3）溶解气有效
储存量（106 t）鄱阳盆地 10680 920 1.0196 1035 1059 清江盆地 2780 850 0.8702 1030 177 吉泰盆地 2570 312 0.9695 1030 41 锦江盆地 1870 210 0.8609 1015 14 信江盆地 2166 340 0.7860 1017.5 21 抚州盆地 2880 225 0.9214 1030 36 赣州盆地 1570 170 0.8734 1030 6 版石盆地 110 100 0.7327 1010 0.3 会昌盆地 240 250 0.8816 1025 3 合计 1357.3
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表 3 评价指标权重表
Table 3 Evaluation index weight table
指标层 指标亚层 评价指标 地质安全性 0.340 区域地壳稳定性 0.135 地震动峰值加速度（g） 0.025 历史地震（M） 0.034 活动性断裂发育情况 0.076 盖层条件 0.204 盖层岩性 0.015 盖层层数 0.033 盖层厚度（m） 0.026 主力盖层埋深（m） 0.098 盖层连续性 0.034 储存规模 0.558 盆地规模 0.093 盆地面积（ km2） 0.055 地层厚度（m） 0.038 储层条件 0.147 储层厚度（m） 0.050 孔隙度（%） 0.047 渗透率（mD） 0.050 储存潜力 0.285 推定潜力（108 t） 0.114 单位面积潜力（104 t/ km2） 0.171 地热地质条件 0.032 大地热流值（mW/m2） 0.022 地温梯度（℃/100 m） 0.011 社会经济性 0.102 碳源条件 0.059 社会认可程度 0.043
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表 4 CO2地质储存潜力适宜性评价结果
Table 4 Evaluation results of suitability for geological storage potential of carbon dioxide
盆地 综合得分 排名 适宜性等级 鄱阳盆地 8.532 1 适宜 清江盆地 7.511 2 较适宜 吉泰盆地 4.427 7 一般 锦江盆地 4.436 6 一般 信江盆地 5.115 3 一般 抚州盆地 5.076 4 一般 赣州盆地 4.543 5 一般 版石盆地 3.788 8 较不适宜 会昌盆地 3.421 9 较不适宜 注：8～9为适宜，6～8为较适宜，4～6为一般适宜，2～4为较不适宜，＜2为不适宜。
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