摘要 ：二氧化碳捕集与地质封存(CCGS)技术对二氧化碳减排工作具有重要意义。二氧化碳地质封存所能实现的减排效果，首先需要对封存区域的地质封存潜力进行准确的评估。本文综述了二氧化碳地质封存金字塔概念及地质封存规模和尺度划分方法。二氧化碳地质封存金字塔分为理论封存能力、有效封存能力、实际封存能力和匹配封存能力四个递进的层级。封存规模和尺度可划分为国家级、盆地级、区域级和局部级。封存层级和尺度的划分是开展二氧化碳地质封存评估的前提和必要条件。
关键词 ：二氧化碳 ;封存金字塔 ;地质封存评估
1 封存潜力金字塔
二氧化碳地质封存能力可以被概念化为一个资源金字塔，分为理论封存能力、有效封存能力、可执行封存能力和匹配封存能力四个递进的层级，如图 1 所示。与封存能力测算有关的地质和经济不确定程度占据金字塔上的不同位置。
1.1 理论封存能力理论封存能力代表了地质系统能够承受的物理极限。它假设了地层中所有的空间都是可以用于二氧化碳封存的这样一个前提，即二氧化碳充满孔隙空间，或最大化溶解于地层流体，或 100% 的吸附于整个煤层。理论封存能力代表了封存能力评估的上限，但这是一个不切实际的数据，因为在实际操作中经常会受到物理、技术、法规和经济界限等多种因素的影响。
1.2 有效封存能力有效封存能力也称作可实现的封存能力，是理论封存能力的一个子集。它是通过一定的地质和工程技术能够获得的封存能力，也充分考虑了部分物理上可行的理论封存能力。有效封存能力会因获得了新的数据或者认知而发生改变，因此具有不确定性。
1.3 可执行封存能力可执行封存能力是有效封存能力的一个子集。可执行封存能力考虑了技术、法律法规、基础设施和经济界限等对封存能力的影响。可执行封存能力会因技术、政策、法规和经济情况的改变而发生变化。可执行封存能力类似于矿业中储量的概念，也具有一定的不确定性。
2 评估规模与尺度
开展二氧化碳封存过程中，应用于二氧化碳封存能力评估的方法，以及必需的数据在类型和级别等细节上的差异，决定了地质封存评估的规模和尺度。实际操作中，可以将地质封存评估从四个规模与尺度展开。
2.1 国家级评估国家级评估是最高级别的评估，是在一个连续的行政(国家)地理区域内，常包含多个沉积盆地或不同行政区域的部分盆地开展的评估。这项评估将确定某个国家是否具有充足的二氧化碳封存能力，哪些类型的封存是可行的，以及存在哪些挑战或风险，但不必量化国家级封存潜力。国家级评估对数据的要求最低，多使用来自于公开领域的数据。大多数情况下，这种评估是识别一个国家的沉积盆地是否具有较好的封存潜力，从而建立未来的研究目标和方向。
2.2 盆地级评估盆地级评估是较国家级评估更精细的一个评估级别。它关注的是一个特定盆地，评价并量化其封存潜力，同时确定最好的(或有前景的)二氧化碳封存区域与场地及其类型，通常也会涉及到盆地内或盆地周边主要的二氧化碳源。该级别的评估需要更多的数据分类和详细程度更高的区域评价，关注的常是特定类型的封存，如仅关注油气储层。在加拿大阿尔伯塔省和威利斯顿盆地的石油和天然气储层 [2]、澳大利亚的海燕子盆地 [3] 等均开展了盆地级的封存潜力评估工作。
2.3 区域级评估区域级评估是针对沉积盆地上连续区域的评价，可定义为存在大规模二氧化碳碳源和已知的大规模二氧化碳封存潜力区。区域级评估有助于二氧化碳封存场地的识别，并可以为二氧化碳长期注入提供评估框架。例如，在加拿大威利斯顿盆地开展的韦本项目评价了 200 km×200 km 区域范围的二氧化碳地质封存能力 [3]。
3 结论
二氧化碳地质封存金字塔分为理论封存能力、有效封存能力、实际封存能力、匹配封存能力四个递进的层级，封存规模和尺度可划分为国家级、盆地级、区域级、局部级，随着区块范围和沉积层序的增大，评估对详细级别和数据精确度的需求降低。国家级和盆地级的评估多是政府机构用于宽泛的评价二氧化碳封存潜力和建立未来方向的方法。区域级评价往往由政府机构或工业单位根据规模和目标来开展评估。局部级的评估则多是企业为封存场地选择、许可、设计和建设做的前期准备。总体而言，封存层级和尺度的划分是开展二氧化碳地质封存评估的前提。
参考文献 ：
[1] CSLF (Carbon Sequestration Leadership Forum), 2005: A taskforce for review and development of standards with regards to storage capacity measurement; CSLF-T-2005-9 15, August 2005,16.
[2] Bachu, S. and J.C. Shaw, 2005:CO2 storage in oil and gas reservoirs in western Canada: effect of aquifers, potential for CO2-flood enhanced oil recovery and practical capacity. In: Proceedings of the 7th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies, Volume 1: PeerReviewed Papers and Overviews, (E.S. Rubin, D.W. Keith and C.F. Gilboy, eds.), Elsevier, 361~369.
《二氧化碳地质封存层级和尺度划分标准探讨》来源：《中国石油和化工标准与质量》，作者：梁凯强 ，王宏 ，杨红 ，康宇龙 ，李珊珊。
