二氧化碳埋存技术的研究现状及进展
Research Status and Progress of Carbon Dioxide Storage Technology
摘要: 二氧化碳(CO2)埋存技术是应对全球气候变暖、实现“双碳”目标的核心路径,已成为石油与环保领域的研究热点。本文系统梳理了CO2埋存技术的核心原理、主要类型,重点分析国内外研究现状与关键技术进展,探讨当前面临的瓶颈问题,并对未来发展趋势进行展望。研究表明,CO2埋存技术已从理论探索逐步走向矿场试验与产业化示范,地质埋存(枯竭油气藏、深部咸水层、煤层)是当前主流方向;国外已形成成熟的产业化模式,国内处于矿场试验向产业化过渡阶段,在埋存机理、工程技术等方面取得显著突破,但仍面临技术瓶颈、成本高企、产业协同不足等问题。未来需通过核心技术攻关、政策支持与跨产业协同,推动技术规模化、经济化、安全化应用,为全球低碳转型提供支撑。
Abstract: Carbon dioxide (CO2) storage technology is a core pathway to address global warming and achieve the “dual carbon” goals, and has become a research hotspot in the petroleum and environmental protection fields. This paper systematically summarizes the core principles and main types of CO2 storage technology, focuses on analyzing the research status and key technological progress at home and abroad, discusses the current bottleneck problems, and looks forward to the future development trends. Research shows that CO2 storage technology has gradually advanced from theoretical exploration to field tests and industrial demonstration, with geological storage (depleted oil and gas reservoirs, deep saline aquifers, coal seams) as the current mainstream direction. Foreign countries have formed mature industrialization models, while China is in the transition stage from field tests to industrialization, having made significant breakthroughs in storage mechanisms and engineering technologies. However, it still faces issues such as technical bottlenecks, high costs, and insufficient industrial collaboration. In the future, it is necessary to promote the large-scale, economical, and safe application of the technology through core technological research, policy support, and cross-industrial collaboration, so as to provide support for the global low-carbon transition.
文章引用:鲁佳伟, 唐伟茗, 周文豪, 王子鸣, 韩帅定, 彭宇翰, 周茂佳, 苏琴. 二氧化碳埋存技术的研究现状及进展[J]. 石油天然气学报, 2026, 48(1): 61-67. https://doi.org/10.12677/jogt.2026.481008

参考文献

[1] 余碧莹, 赵光普, 安润颖, 等. 碳中和目标下中国碳排放路径研究[J]. 北京理工大学学报(社会科学版), 2021, 23(2): 17-24.
[2] 邹才能, 杨智, 朱如凯, 等. 碳中和目标下CO2捕集利用与封存(CCUS)技术进展、挑战与展望[J]. 石油勘探与开发, 2022, 49(2): 217-232.
[3] 李海峰, 王强. CCUS中CO2利用和地质封存研究[J]. 现代化工, 2022, 42(10): 86-91.
[4] Zhang, Z. and Huisingh, D. (2017) Carbon Dioxide Storage Schemes: Technology, Assessment and Deployment. Journal of Cleaner Production, 142, 1055-1064. [Google Scholar] [CrossRef
[5] 廖志伟, 羊俊敏, 钟翔宇, 等. 二氧化碳地质封存技术研究进展综述[J]. 地下空间与工程学报, 2024, 20(S1): 497-507.
[6] 刘冰. CO2油气藏埋存技术现状及实例分析[D]: [硕士学位论文]. 大庆: 东北石油大学, 2016.
[7] 江怀友, 沈平平, 钟太贤, 安晓璇, 乔卫杰. 二氧化碳埋存与提高采收率的关系[J]. 油气地质与采收率, 2008, 15(6): 52-55.
[8] 贺凯. CO2海洋封存联合可燃冰开采技术展望[J]. 现代化工, 2018, 38(4): 1-6.
[9] 秦积舜, 韩海水, 刘晓蕾. 美国CO2驱油技术应用及启示[J]. 石油勘探与开发, 2015, 42(2): 209-216.
[10] Malik, Q.M. and Islam, M.R. (2000) CO2 Injection in the Weyburn Field of Canada: Optimization of Enhanced Oil Recovery and Greenhouse Gas Storage with Horizontal Wells. SPE/DOE Improved Oil Recovery Symposium, Tulsa, 3-5 April 2000, SPE 59327-MS. [Google Scholar] [CrossRef
[11] Meneguolo, R., Thompson, N., Acuna, C., et al. (2024) Subsurface Maturation in a Saline Aquifer CCS Project Development. Experience from the Northern Lights Project, Offshore Norway. [Google Scholar] [CrossRef
[12] 胡永乐, 郝明强, 陈国利, 等. 中国CO2驱油与埋存技术及实践[J]. 石油勘探与开发, 2019, 46(4): 716-729.
[13] 王国锋. 吉林油田二氧化碳捕集、驱油与埋存技术及工程实践[J]. 石油勘探与开发, 2023, 50(1): 219-230.
[14] 刘向斌. 大庆榆树林油田树101区块二氧化碳驱封窜技术研究[D]: [硕士学位论文]. 杭州: 浙江大学, 2012.
[15] 罗二辉, 胡永乐, 李保柱, 等. 中国油气田注CO2提高采收率实践[J]. 特种油气藏, 2013, 20(2): 1-7.
[16] 杨勇. 胜利油田特低渗透油藏CO2驱技术研究与实践[J]. 油气地质与采收率, 2020, 27(1): 11-19.
[17] 李小春, 刘延锋, 白冰, 等. 中国深部咸水含水层CO2储存优先区域选择[J]. 岩石力学与工程学报, 2006(5): 963-968.
[18] 郭建强, 文冬光, 张森琦, 等. 中国二氧化碳地质储存潜力评价与示范工程[J]. 中国地质调查, 2015, 2(4): 36-46.
[19] 袁士义, 马德胜, 李军诗, 等. 二氧化碳捕集、驱油与埋存产业化进展及前景展望[J]. 石油勘探与开发, 2022, 49(4): 828-834.
[20] 王高峰, 秦积舜, 黄春霞, 等. 低渗透油藏二氧化碳驱同步埋存量计算[J]. 科学技术与工程, 2019, 19(27): 148-154.
[21] 刘瑛, 王香增, 杨红, 等. CO2驱油与封存安全监测体系的构建及实践——以黄土塬地区特低渗透油藏为例[J]. 油气地质与采收率, 2023, 30(2): 144-152.
[22] 杨扬, 马劲风, 李琳. CO2地质封存四维多分量地震监测技术进展[J]. 地球科学进展, 2015, 30(10): 1119-1126.
[23] 向勇, 侯力, 杜猛, 等. 中国CCUS-EOR技术研究进展及发展前景[J]. 油气地质与采收率, 2023, 30(2): 1-17.
[24] 刘永辉, 张楠, 潘若生, 等. CO2驱低液量高气液比井下气锚模拟与优化[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2016, 38(6): 131-137.
[25] 张德平, 马锋, 吴雨乐, 等. 用于CO2注气驱的油井缓蚀剂加注工艺优化研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2020, 42(2): 103-109.
[26] 王峰, 黎政权, 张德平. 吉林油田CCUS-EOR技术攻关与实践新进展[J]. 天然气工业, 2024, 44(4): 76-82.
[27] 刘志远, 赵海峰, 甘贵鹏, 等. 基于转向临界能量的超低渗透油藏注CO2气窜缝网形成机理[J]. 特种油气藏, 2025, 32(4): 94-103.
[28] 翁艺斌, 吴瑞, 蔡明玉, 等. “双碳”目标下CCUS全产业链发展现状及未来发展策略[J]. 油气与新能源, 2025, 37(3): 17-23+31.
[29] Yang, X.Y., Xie, J.Y., Ye, X.P., et al. (2023) Migration of Mineral Particles and Mechanism of Injection Plugging during CO2 Geological Storage in Low-Permeability Reservoirs. Journal of China Coal Society, 48, 2827-2835.
[30] 郝锋, 张宗峰, 王宏民, 等. CO2地质封存注入井固井水泥: 腐蚀机理、改性与应用研究进展[J]. 煤田地质与勘探, 2026, 54(1): 167-183.
[31] 周小琳, 刘亚雯, 韩洁平, 等. 中国燃煤电厂碳捕集、利用与封存投资综合效益预测[J]. 资源科学, 2024, 46(8): 1604-1619.
[32] 付迪, 唐国强, 赵连增, 等. CCUS全流程经济效益分析[J]. 油气与新能源, 2022, 34(5): 109-115.
[33] 韩洁平, 姜玉国. 基于碳排放权交易策略的燃煤电厂CCUS经济效益研究[J]. 煤炭经济研究, 2024, 44(1): 188-194.
[34] 苏小宁, 邱纪翔, 栾利民, 等. 碳中和目标下中国碳捕集、利用与封存源汇匹配与集群布局研究[J]. 气候变化研究进展, 2025, 21(3): 373-386.
[35] 朱磊, 周尚哲, 王帅, 等. 我国CO2地质封存审批监管体系关键问题研究[J]. 中国矿业, 2025, 34(9): 85-92.