海底碳封存监测技术体系研究及未来发展

海底碳封存是减少全球温室气体排放的重要途径之一。为确保高效安全地封存CO₂，需要在封存前、封存期间和封存后对CO₂的潜在运移空间进行勘探、评估和监测。当前可用于海底碳封存监测的方式主要有聚焦海底井筒的内置传感监测、聚焦储层和盖层的地球物理监测以及聚焦海床和海水层的海底环境监测。这3种方式在海底碳封存监测中分别可获得注入、监测井筒附近的温度、压力和声学等数据，深部储层和盖层地震、电磁、重力等数据，以及浅部沉积层和海水层声学、化学和海洋学等数据，对这些数据进行分析有助于识别注入地层CO₂的运移特征。但欲获取海底碳封存监测的相关数据，必须首先实现针对相关监测技术和研究方法的集成应用和优质方案的设计，这也成为当前学术界和工程界亟待解决的难题。本着尽可能降本增效的原则，为实现科学有序地进行海底碳封存监测，整理了不同监测方式和相关支撑技术的工作原理、应用现状以及面临的挑战，并展望了海底碳封存监测技术的未来发展。研究结果将为我国海底碳封存作业的实施和发展提供基础指引。