CO2地质封存被公认为在实现气候目标、工业脱碳以及大气中CO2净去除能力方面发挥着关键作用。受注入强度和规模的提高、地质活动的加剧以及时间累积效应的共同影响，封存过程中CO2可能通过断层活化、井筒完整性失效或盖层裂缝等多种途径泄漏，不仅会导致封存项目失败和巨额的经济损失，还可能引发近地表生态系统破坏和地下水污染等不可逆的生态环境和人类健康风险。当前CO2封存监测技术呈现多样化特征，不同的监测技术在时空分辨率和适用场景上存在显著差异，监测效果也各不相同，“碎片化”技术格局导致监测系统整体效能受限，难以满足大规模封存项目对全流程、多尺度风险管控的需求和目标。中国石油集团科学技术研究院有限公司高明高级工程师通过调研国内外现有CO2封存技术文献，从大气、近地表、地下3个层次总结了三位一体监测技术研究进展，剖析了三位一体监测技术在油气层中、咸水层中、煤层中和玄武岩中的矿场实践，展望了CO2封存监测技术的发展与未来。相关研究认识刊登在《石油学报》第47卷第1期。
（1）大气监测技术以监测气体浓度和通量为主，涵盖光学监测、示踪剂监测和微气象学监测3大类7小类技术；近地表监测技术以监测地表形变，土壤、地下水和生物的变化特征为主，涵盖大地监测、土壤气体监测、地下水采样监测、热红外遥感监测、高光谱遥感监测和生物监测6大类11小类技术；地下监测技术以监测CO2羽流运移、井筒完整性、流体组分和温度压力为主，涵盖地震监测、测井监测、重力监测、电学监测、井筒监测、分布式光纤传感监测6大类16小类技术。
（2）CO2-EOR需应对泄漏风险点多、多相多组分流体对监测信号干扰大等挑战，依赖协同监测保障驱油效率与封存安全；CO2咸水层封存中时移地震凭借大覆盖范围与高CO2饱和度敏感性，成为羽流运移刻画的核心手段；CO2-ECBM中天然裂缝与人工缝网交织，CH4增产效果受CO2注采制度影响大，监测煤层完整性，跟踪地下温度压力和流体变化是关键；CO2玄武岩封存需重点监测碳酸盐矿物转化速率以验证长期稳定性。
（3）未来需建立阶段适配、标准统一的监测方法体系，构建因地制宜、经济高效的监测技术体系，打造智能化、数字化、可视化监测系统，加快研发多功能、永久式、低成本监测技术，为保障CO2封存安全提供长周期的技术支撑。
论文链接：http://www.syxb-cps.com.cn/CN/10.7623/syxb202601012
