刘桂臻 作品数:20 被引量:194 H指数:8 供职机构: 中国科学院武汉岩土力学研究所 更多>> 发文基金: 中国科学院“百人计划” 湖北省自然科学基金 中国清洁发展机制基金 更多>> 相关领域: 环境科学与工程 天文地球 经济管理 自动化与计算机技术 更多>>
二氧化碳地质封存风险识别方法与案例应用 2024年 二氧化碳(carbon dioxide,CO_(2))捕集、利用与封存(CO_(2)capture,utilization and storage,CCUS)是实现碳中和目标不可或缺的关键技术。CO_(2)地质封存与利用作为CCUS技术的核心组成部分,面临着政策、技术、经济、安全等风险问题,对项目的风险分析与评价能够降低不确定性对项目规划的影响,是实现项目顺利推进的有效保障。由于项目内部及外部环境的不确定因素多种多样,而且随着项目生命期的渐进,又会产生新的风险,风险反复发生的频率以及参与的各项目过程也会因项目而异,因此风险识别作为风险评价过程的第一步,是进行全面风险评价的重要前提。风险识别的目标是明确与项目有关的潜在风险源,在识别过程中,评估人员需要识别包括地质安全性、环境影响、人类健康、政策和社会因素等多种潜在的风险事件和类型,并评估风险的概率和影响。目前,国内外在CO_(2)地质封存工程的风险识别环节中已开展德尔菲法、头脑风暴法、专家面谈法、风险清单法、SWOT技术、风险分解结构、风险图解分析技术等多种分析方法。每种风险识别方法都有各自的优势和劣势,同一项目可能选择多种风险识别方法进行项目风险的前期排查。然而,当前已有研究大多是针对单一方法的介绍和应用,缺少对多种不同风险识别方法的系统介绍和对比,尚未形成完整的风险识别理论框架体系以及筛选方法。在全面综述CO_(2)地质封存风险识别现状、风险识别方法与应用的基础上,对多种风险识别方法进行了优缺点总结以及对比,提出了一种纺锤形风险识别筛选方法。最后,对宁夏回族自治区试注工程进行风险识别,以期指导封存项目风险管理,助力项目顺利开展,为未来宁夏开展大规模CCUS示范工程项目提供重要参考。 景萌 李琦 刘桂臻 刘桂臻关键词:头脑风暴法 气候变化背景下二氧化碳地质封存的盆地级选址评价方法 被引量:5 2014年 本文首先回顾了二氧化碳封存的盆地级选址评价方法,重点介绍Bachu提出的一种单级指标评价的盆地级选址评价方法,此方法能够对多个盆地或盆地的不同区域进行评价、排序和筛选。在设计实现快速计算表格的同时,对Bachu方法指标敏感性进行了评估。利用该方法对鄂尔多斯盆地进行评价,评价结果为0.81,表明鄂尔多斯盆地是一个适宜的CO2地质封存场地。对该方法的指标进行敏感性分析表明,地热条件、盆地位置、地质特征和水文地质特征对评价结果的影响最大。同时,利用基于层次分析法的模糊综合评价法对鄂尔多斯盆地进行比较评价,得出其场地等级为良,证明Bachu评价方法在鄂尔多斯盆地是有效的,其结果是合理的,两种方法相互证实了鄂尔多斯盆地作为CO2地质封存场地的可行性。将两种方法进行对比,Bachu的方法操作简单、计算速度快,能够实现多个盆地或盆地的不同区域进行评价、排序和筛选。 刘桂臻 李琦关键词:CO2地质封存 评价指标 鄂尔多斯盆地 海上CO_(2)地质封存监测现状及建议 被引量:11 2023年 海上二氧化碳(CO_(2))地质封存是中国应对滨海地区温室气体排放的重要举措,是实现“碳达峰、碳中和”目标不可或缺的关键技术。中国沿海地区工业发达、碳源丰富,近海盆地具有良好的储盖层物性和圈闭特征,封存潜力巨大,目前中国首个海上CO_(2)地质封存示范工程已在南海珠江口盆地正式启动。CO_(2)监测作为CCUS技术的重要组成部分,贯穿CO_(2)地质封存的全生命周期,是确保封存工程安全性和合理性的必要手段。然而,中国海上CO_(2)地质封存技术处于起步阶段,海上监测任务颇具挑战。文章回顾了国际上海上CO_(2)地质封存的相关代表性研究工作以及示范项目案例,对监测指标、技术、监测方案等进行分析,提出海上CO_(2)地质封存监测技术筛选优化方法和监测建议,旨在为中国海上CO_(2)地质封存示范项目的开展提供参考依据。 李琦 李彦尊 许晓艺 李小春 李小春 刘桂臻 谭永胜关键词:安全监测 监测技术 一种新型浅层井CO_2监测系统的研发 被引量:5 2015年 碳捕集、利用与封存(CCUS)能够有效降低传统能源产业CO2排放量,缓解气候变化。地层中CO2泄漏,作为潜在风险之一,可能改变浅层地下水水质,影响地表动植物生长,甚至危及周围人群安全。为监测CO2是否泄漏至地表并评估泄漏对浅层地下水的影响,进行浅层地下水连续取样十分必要,为此开发了一种新型浅层井CO2监测系统。详细介绍了该系统的构成、工作原理、技术难点应对措施和操作步骤。该系统基于U形管原理:渗入井筒的地下水通过单向阀进入U形管内,而后采用氮气对U形管的一端加压,U形管的另一端得到样品。该系统能连续对地下不同层位(层位数根据实际需求确定)进行取样,为封存现场环境风险预警系统提供组成数据。 刘学浩 李琦 方志明 刘桂臻 宋然然 汪海滨 李小春关键词:取样器 U形管 环境风险 低分压CO2捕集、输送与驱油封存地面工程关键技术 2020年 低分压CO2捕集、输送与驱油封存地面工程技术面临CO2捕集成本高、CO2输送安全风险大、地面集输易腐蚀、环境监测预警难度大等重大地面工程技术难题.在国家科技支撑计划、中国石油化工集团公司科技项目等支持下,历经12年科技攻关,突破一系列技术难题,课题组形成了完全自主知识产权的低分压CO2捕集、输送与驱油封存地面工程成套技术和工艺包,实现了CO2捕集与封存利用的规模化、资源化、一体化和低成本减排. 陆诗建 陆诗建 赵东亚 李清方 刘建武 赵东亚 李旭峰 李琦 李琦 李琦 李琦 刘海丽 刘建武 刘建武 刘桂臻关键词:CO2捕集 国家科技支撑计划 一体化 中国沉积盆地深部CO_2地质封存联合咸水开采容量评估 被引量:17 2013年 CO2地质封存联合深部咸水开采(CO2驱水技术,CO2-EWR)的新型CCUS(CO2捕集、利用和封存)技术是一种促进西部发展、加强我国能源安全的双赢选择。我国陆地及大陆架分布有大量的沉积盆地,可用于CO2封存的咸水层体积巨大,而可靠合理地评估CO2封存容量及其驱水量是封存场址选择的重要前提。现采用国际上较为通用的金字塔评价方法评估了我国25个主要沉积盆地的CO2封存容量,并根据沉积及涌水量特征,选择三个典型盆地建立算例模型,根据各盆地与算例模型的体积比推算出其潜在驱水量。研究结果表明,中国25个主要沉积盆地深部咸水层CO2封存容量约为1 191.95×108 t,相当于中国大陆地区2010年CO2排放总量的14.31倍,潜在驱水量约为40.90×108 t,大约能够使10个上规模的煤化工企业正常运行20年。其中西部地区沉积盆地分布面积广,可驱替出的水资源量大,能够很大程度上缓解该区能源生产所造成的水资源短缺危机。 李琦 魏亚妮 刘桂臻日本苫小牧CO_(2)海底地质封存监测技术分析及其启示 被引量:2 2023年 海洋二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)是应对全球气候变化、减排温室气体CO_(2)的关键技术之一,也是实现中国碳中和目标愿景解决方案的重要组成部分。中国近海沉积盆地封存潜力巨大,2022年中国首个CO_(2)海底地质封存示范工程已在南海珠江口盆地咸水层中正式启动。日本苫小牧咸水层封存项目作为迄今为止亚洲最成功的海底封存项目,其CO_(2)封存监测工作为我国离岸封存项目的开展提供了重要的实践参考及技术指导。文章全面回顾了苫小牧CCS项目案例情况,对项目执行、场地监测内容及布点、监测设施及技术、监测结果等进行分析,总结苫小牧CCS项目的成功经验,以及陆—井—海结合一体化的多层次、全方位的监测体系,旨在助力中国海上CO_(2)封存项目顺利运行,确保海洋生态环境安全。 许晓艺 李琦 谭永胜 刘桂臻 刘桂臻关键词:海底地震 一种基于系数折减的二氧化碳封存地质监测技术筛选方法 本申请涉及温室气体减排环境管理领域,具体公开了一种基于系数折减的二氧化碳封存地质监测技术筛选方法,其包括以下步骤:建立二氧化碳封存监测技术清单;针对二氧化碳封存监测技术清单中的监测技术开展基于层次分析的模糊综合评价,获得... 刘桂臻 李琦 李霞颖 谭永胜基于社会网络分析方法的二氧化碳地质封存风险传染特征研究 被引量:3 2023年 二氧化碳(CO_(2))地质封存技术作为深度减排不可或缺的必要手段,对保护生态环境、推动全球中长期应对气候变化的国际合作以及推进社会绿色、循环、低碳发展具有重要意义。文章总结了二氧化碳地质封存项目全生命周期中可能出现的46个风险因素,运用社会网络分析方法构建风险网络关系模型,对二氧化碳地质封存项目风险因素间的传递作用关系进行了研究。通过风险网络整体与局部参数分析确定风险传递过程中的关键起始节点、关键致险节点、关键传递节点等关键因素,识别出三条潜在风险传递链:(1)地质灾害风险→CO_(2)供应、注入或运输意外中断风险→预期外的建设或操作成本变化风险;(2)操作人员知识不足或无相应资质风险→人为泄漏风险→项目对环境的破坏风险→公众参与风险→预期外的建设或操作成本变化风险;(3)部门协调不当风险→人才招聘和管理风险→操作人员知识不足或无相应资质风险→预期外的建设或操作成本变化风险。研究旨在为二氧化碳地质封存项目风险研究提供理论创新与技术参考,进而促进CO_(2)捕集、利用与封存项目的健康发展。 景萌 刘桂臻 李琦 李琦 李小春关键词:社会网络分析 二氧化碳地质封存 基于最小成本路径的二氧化碳地质封存成本评估方法 本发明属于低碳能源经济成本评估和CO<Sub>2</Sub>地质封存源汇匹配技术领域,具体公开了一种基于最小成本路径的二氧化碳地质封存成本评估方法,包括:1)全面调研并汇总中国CO<Sub>2</Sub>地质封存运行成本... 李琦 许晓艺 刘桂臻