CCS碳捕獲與碳封存技術(shù)詳解
CCS碳捕獲與碳封存（Carbon Capture and Storage）技術(shù)是指將二氧化碳從工業(yè)或相關(guān)排放源中分離出來，輸送到封存地點，并長期與大氣隔離的過程。這種技術(shù)被認為是未來大規(guī)模減少溫室氣體排放、減緩全球變暖最經(jīng)濟、可行的辦法。
CCUS碳捕獲、利用與封存（Carbon Capture，Utilization and Storage）技術(shù)是CCS技術(shù)新的發(fā)展趨勢，即把生產(chǎn)過程中排放的二氧化碳進行捕獲、提純，繼而投入到新的生產(chǎn)過程中進行循環(huán)再利用或封存的一種技術(shù)。該技術(shù)具備實現(xiàn)大規(guī)模溫室氣體減排與化石能源低碳利用的協(xié)同作用，是未來應(yīng)對全球氣候變暖的重要技術(shù)選擇之一。
CCS技術(shù)主要由四個環(huán)節(jié)組成：捕集、運輸、地質(zhì)封存和監(jiān)測、用于增加石油采收率（EOR/EGR），其中第四個環(huán)節(jié)是可選環(huán)節(jié)，具有潛在收益；CCUS技術(shù)主要是在CCS技術(shù)基礎(chǔ)上將二氧化碳進行利用，主要由四個環(huán)節(jié)組成：捕集、運輸、利用、封存。
CCS與CCUS的理念、目標基本一致，都是為了減少二氧化碳排放總量，而CCUS在CCS基礎(chǔ)上多了“U”，增加了二氧化碳利用環(huán)節(jié)，因此，CCUS作為國際公認的主要減碳途徑之一在世界范圍內(nèi)被廣泛接受。
碳捕集、利用和碳封存技術(shù)（CCUS），被認為是最有效的緩解全球氣候變化的技術(shù)之一。準確理解二氧化碳（CO2）注入儲層前后，儲層物性特征和CO2運移規(guī)律，對CCUS工程選址、封存儲量評估以及安全性評價至關(guān)重要。
目前世界上已經(jīng)有許多套應(yīng)用于CCUS領(lǐng)域的核磁共振設(shè)備，從低場到高場，從NMR到MRI, 從CO2-EWR到 CO2-EOR，都有大量的學(xué)者進行研究，目前在核磁設(shè)備制造，核磁驅(qū)替系統(tǒng)研發(fā)，孔隙度模型開發(fā)，滲透率經(jīng)驗公式建立，孔隙流體監(jiān)測方面都取得一定的進展。特別對于中國實際的CCUS儲層，常為低滲或超低滲儲層，許多中國學(xué)者在核磁共振信號處理算法，最佳離心力和T2-cutoff選取，滲透率和相對滲透率測定以及利用高分辨率的MRI分析滯后效應(yīng)、黏度和浮力等方面做出一定的貢獻。在CCUS領(lǐng)域的研究中，核磁共振技術(shù)起到越來越重要的作用。
應(yīng)用于CCUS領(lǐng)域研究的核磁共振巖心實驗系統(tǒng)
根據(jù)磁體類型和磁場強度，核磁共振儀可分為高場和低場兩類。低場核磁共振儀通常采用永磁體而非超導(dǎo)線圈建立磁場，磁場強度一般不大于0.5T。
服務(wù)于CCUS領(lǐng)域的高場核磁和低場核磁設(shè)備的研究對象和測試內(nèi)容不同。天然巖石中的順磁物質(zhì)對核磁共振的測量有不良影響，低場核磁對這種影響不太敏感，但高場核磁對此卻存在局限。當(dāng)研究對象為天然巖石時，低場核磁更為合適。但為研究CO2的流動過程，滯后效應(yīng)、重力、黏度和浮力的影響等而采用特殊樣品，如Berea砂巖、玻璃珠、白堊巖等，高場核磁更能發(fā)揮其優(yōu)勢。
從已發(fā)表文獻的年份來看，2010年之前，關(guān)于核磁共振巖心分析的研究主要是利用NMR對整個樣品的T2譜進行分析和解釋。2010年之后，研究熱點向微觀轉(zhuǎn)變，主要為利用MRI技術(shù)監(jiān)測巖樣內(nèi)部的流體分布和運移。
CCUS在油田上也有廣泛應(yīng)用，核磁共振巖心分析的天然巖心多為油田儲層巖心。CCUS并不是一項純耗資的行為，因為其不僅可以解決當(dāng)前氣候變化問題，在石油行業(yè)中也可以用來顯著提高采收率，產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益。
關(guān)注紐邁分析微信公眾號，了解更多核磁共振在CCUS巖心分析的應(yīng)用實例。
CCUS碳捕獲、利用與封存（Carbon Capture，Utilization and Storage）技術(shù)是CCS技術(shù)新的發(fā)展趨勢，即把生產(chǎn)過程中排放的二氧化碳進行捕獲、提純，繼而投入到新的生產(chǎn)過程中進行循環(huán)再利用或封存的一種技術(shù)。該技術(shù)具備實現(xiàn)大規(guī)模溫室氣體減排與化石能源低碳利用的協(xié)同作用，是未來應(yīng)對全球氣候變暖的重要技術(shù)選擇之一。
CCS技術(shù)主要由四個環(huán)節(jié)組成：捕集、運輸、地質(zhì)封存和監(jiān)測、用于增加石油采收率（EOR/EGR），其中第四個環(huán)節(jié)是可選環(huán)節(jié)，具有潛在收益；CCUS技術(shù)主要是在CCS技術(shù)基礎(chǔ)上將二氧化碳進行利用，主要由四個環(huán)節(jié)組成：捕集、運輸、利用、封存。
CCS與CCUS的理念、目標基本一致，都是為了減少二氧化碳排放總量，而CCUS在CCS基礎(chǔ)上多了“U”，增加了二氧化碳利用環(huán)節(jié)，因此，CCUS作為國際公認的主要減碳途徑之一在世界范圍內(nèi)被廣泛接受。
碳捕集、利用和碳封存技術(shù)（CCUS），被認為是最有效的緩解全球氣候變化的技術(shù)之一。準確理解二氧化碳（CO2）注入儲層前后，儲層物性特征和CO2運移規(guī)律，對CCUS工程選址、封存儲量評估以及安全性評價至關(guān)重要。
目前世界上已經(jīng)有許多套應(yīng)用于CCUS領(lǐng)域的核磁共振設(shè)備，從低場到高場，從NMR到MRI, 從CO2-EWR到 CO2-EOR，都有大量的學(xué)者進行研究，目前在核磁設(shè)備制造，核磁驅(qū)替系統(tǒng)研發(fā)，孔隙度模型開發(fā)，滲透率經(jīng)驗公式建立，孔隙流體監(jiān)測方面都取得一定的進展。特別對于中國實際的CCUS儲層，常為低滲或超低滲儲層，許多中國學(xué)者在核磁共振信號處理算法，最佳離心力和T2-cutoff選取，滲透率和相對滲透率測定以及利用高分辨率的MRI分析滯后效應(yīng)、黏度和浮力等方面做出一定的貢獻。在CCUS領(lǐng)域的研究中，核磁共振技術(shù)起到越來越重要的作用。
應(yīng)用于CCUS領(lǐng)域研究的核磁共振巖心實驗系統(tǒng)
根據(jù)磁體類型和磁場強度，核磁共振儀可分為高場和低場兩類。低場核磁共振儀通常采用永磁體而非超導(dǎo)線圈建立磁場，磁場強度一般不大于0.5T。
服務(wù)于CCUS領(lǐng)域的高場核磁和低場核磁設(shè)備的研究對象和測試內(nèi)容不同。天然巖石中的順磁物質(zhì)對核磁共振的測量有不良影響，低場核磁對這種影響不太敏感，但高場核磁對此卻存在局限。當(dāng)研究對象為天然巖石時，低場核磁更為合適。但為研究CO2的流動過程，滯后效應(yīng)、重力、黏度和浮力的影響等而采用特殊樣品，如Berea砂巖、玻璃珠、白堊巖等，高場核磁更能發(fā)揮其優(yōu)勢。
從已發(fā)表文獻的年份來看，2010年之前，關(guān)于核磁共振巖心分析的研究主要是利用NMR對整個樣品的T2譜進行分析和解釋。2010年之后，研究熱點向微觀轉(zhuǎn)變，主要為利用MRI技術(shù)監(jiān)測巖樣內(nèi)部的流體分布和運移。
CCUS在油田上也有廣泛應(yīng)用，核磁共振巖心分析的天然巖心多為油田儲層巖心。CCUS并不是一項純耗資的行為，因為其不僅可以解決當(dāng)前氣候變化問題，在石油行業(yè)中也可以用來顯著提高采收率，產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益。
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