编者按

目前 CO₂ 地质封存项目仅有 CCS 温室气体排放核算方法，主要为指南、标准规范和框架性方法，不涉及 CO₂ 驱油环节。CO₂ 驱油与封存环节用能装置多且分散，工艺泄放和泄漏路径较多，因此现有 CCS 项目温室气体减排量核算方法无法用于 CCUS-EOR 项目全流程碳减排量核算。国内外现有的 CCUS-EOR 技术碳排放量核算方法的研究均处于初期阶段，主要技术问题是 CO₂ 减排量化核证和泄漏监测。

汪芳等（提高石油采收率国家重点实验室、中国石油勘探开发研究院）针对 CCUS-EOR 项目各环节 CO₂ 排放量化核证、散逸和泄漏路径梳理以及泄漏量化等难点，在国内已备案的温室气体自愿减排项目方法学框架下，提出适用条件和项目核算边界的确定方法，探索不同基准线情景及基准线排放量，构建  CCUS-EOR 和 CCS 项目碳减排量核算方法学和监测方法学， 为准确核算多种情景 CCUS-EOR 项目全流程净减排量提供方法依据。

一、CCUS-EOR 项目边界确定

CCUS-EOR 项目边界包括项目所有耗能工艺设备所在的地域和项目所有潜在泄漏路径的预测扩散范围，分为地面工艺地理核算边界、地下 CO₂ 运移边界以及泄漏核算边界 3 部分（见图 1 ）。

图 1  CCUS-EOR 项目核算边界图

CCUS-EOR 项目地面工艺地理核算边界涵盖了 CO₂ 捕集、运输和驱油封存 3 个独立环节。其中 CO₂ 捕集环节核算边界起点为捕集装置，终点为压缩机组出口计量装置，包含边界内其他耗能装置；CO₂ 运输环节核算边界起点为管道或罐车（船舶）入口计量装置，终点为油田接收计量站计量装置，包含 CO₂ 管道、车船、增压和监测设备等所有耗能装置；CO₂ 驱油与封存环节核算边界起点为 CO₂ 注入系统计量站，终点为动态分布的地面和大气泄漏监测装置，包含注采、集输、回收处理和循环注入的地面密闭工艺装置系统。

地下 CO₂ 运移边界是指 CO₂ 自注入井进入地层后在油藏中波及的范围。在此过程中部分 CO₂ 通过溶于地层水、与岩石反应成矿固化和地层吸附等方式永久滞留并封存地下，部分 CO₂ 溶于原油或作为伴生气采出。地下运移边界由 CO₂ 驱流体运移监测方法与技术确定，可以直观反映 CO₂ 驱替前缘运移情况。地下 CO₂ 运移边界的确定是 CO₂ 封存泄漏监测布点经济性和有效性的基础，决定了 CCUS-EOR 项目泄漏量核算的准确度。

泄漏核算边界的确定需要甄别地面工艺和地下封存的泄漏路径，包括捕集、运输和驱油过程中因装置泄漏、管线泄漏、应急泄放的地面工艺 CO₂ 散逸和泄漏路径，以及封存于地质体中的 CO₂ 通过盖层泄露、井筒泄漏和侧向泄漏的封存泄漏路径，通过建立全过程散逸和泄漏模型预测 CO₂ 在地层、浅表和大气中扩散的空间范围。

CCUS-EOR 项目碳减排量核算也需分为核证周期内碳减排量和全周期碳减排量核算。由于 CO₂ 在地层内的运移空间和潜在散逸、泄漏路径的预测空间范围存在差异，核证周期内和全周期的碳减排量边界有所不同，泄漏监测范围也应随之变化，全周期碳减排量核算边界应按照国家对 CCUS-EOR 项目封场后地质封存安全期时限进行预测。

二、CCUS-EOR 项目基准线情景确定

CCUS-EOR 项目需要甄别在没有该项目活动时，捕集、运输和驱油封存 3 个独立核算边界内的可代替情景，确定各自的基准线情景并加以组合。分析各种情景下全流程工艺用能结构和泄漏路径，以此作为项目碳减排量核算的基础。

CO₂ 捕集环节的基准线情景，即碳源利用方式的可替代情景如图 2 所示，包括且不限于：

C1、项目活动不作为温室气体自愿减排项目实施；

C2、仍保持现状，即碳源直接排空；

C3、制造者将 CO₂ 捕集后当作化工原料自用；

C4、制造者将 CO₂ 捕集后外售。

CO₂ 运输环节的基准线情景应包括且不限于：

T1、项目活动不作为温室气体自愿减排项目实施；

T2、保持现状，无 CO₂ 运输活动；

T3、采用罐车或船舶等运输；

T4、采用管道运输。

CO₂ 驱油和封存阶段的基准线情景是指没有本次 CCUS-EOR 或 CCS 项目活动时，油田开发方式和油气藏及盐水层利用方式的可替代情景，包括：

O1、项目活动不作为温室气体自愿减排项目实施；

O2、油藏仍保持现状，采用注水等其他开发方式生产；

O3、油藏采用 CO₂ 驱油开发方式，未达到最大动用能力；

O4、未动用油藏、废弃油气藏、盐水层等地质碳汇保持现状，不用于封存 CO₂ ；

O5、废弃油气藏、盐水层等地质碳汇已封存 CO₂ ，未达最大动用能力。

基准线排放量应根据基准线情景下各环节温室气体实际排放量进行计算，包括 CO₂ 捕集量、捕集压缩和运输的能耗排放量、油田注水开发的能耗排放量和散逸排放量等。

三、额外性论证

现阶段利用 CCUS-EOR 项目减排温室气体是作为利益相关方主动承担社会责任和环境责任，在没有碳减排收益支持的条件下，项目投资内部收益率低于国家和行业适用的贴现率，项目不具有财务吸引力。因此项目额外性论证建议采用投资分析对项目进行简化论证，证明 CCUS-EOR 项目在没有 CCER 支持情况下，存在财务效益指标偏低和技术风险等方面的障碍因素，通常理解为项目内部收益率小于 8%。

四、项目排放量核算

CCUS-EOR 项目排放包含项目活动电力和化石燃料消耗产生的碳排放和散逸排放。对 CCUS-EOR 项目实际排放量进行核算和量化需要明确项目边界内所有用能装置的用能类型、能源消耗量、散逸路径和散逸量。核算步骤为：

1、排查核算边界内所有排放源和排放类型；

2、确定不同类型用能的碳排放因子；

3、梳理 CO₂ 地面注采和集输工艺环节的排放、泄放和散逸点；

4、计量和监测能源消耗量及排放、泄放和散逸量，包含电表计数、化石能源购买合同、计量和监测仪表数据等；

5、根据排放类型、数据的可监测计量性和行业核算标准选择合适的核算方法。

CCUS-EOR 项目核算边界内碳排放来源于各环节工艺装置消耗化石能源产生的直接排放和电力消耗产生的间接排放、工艺放空排放和地面工艺散逸排放。排放的温室气体主要是 CO₂，在油气生产环节会产生少量 CH₄ 排放（见表1）。其中 CO₂ 捕集环节仅需考虑装置能耗的 CO₂ 排放量核算，运输环节和驱油封存环节在 CO₂ 用能排放核算的基础上，还需核算泄放和散逸 CO₂ 和 CH₄ 的排放量，包括管道检修通过截断阀室泄放的 CO₂ 气体、为保障油气安全生产通过装置泄放口或安全阀门泄放的 CH₄ 或 CO₂ 气体（如装置泄压排放、接转站和联合站放空排放等）、油气生产地面注采和集输工艺各环节散逸排放的 CO₂ 和 CH₄ 气体（包括注入压缩机组、阀门、法兰、套管、储罐等压力设备）。以上排放量需按泄放口和散逸点分开进行核算。

表 1 CCUS-EOR 项目核算边界内排放来源和温室气体类型

项目碳排放量核算方法有 3 种：

1、排放因子法，主要应用于 CO₂ 捕集、压缩、运输和驱油等工艺能耗装置排放量核算，其中电力消耗 CO₂ 排放因子采用生态环境部发布的《关于做好 2023—2025 年发电行业企业温室气体排放报告管理有关工作的通知》中参数（电网 CO₂ 排放因子为 0.5703t/（MW·h）），化石能源排放因子详见文献；

2、实测法，CO₂ 输送和油气生产过程中工艺泄放和散逸排放采用企业实测值进行核算；

3、缺省值法，油气生产地面工艺 CH₄ 散逸排放量的核算因子依据《中国石油和天然气生产企业温室气体排放核算方法与报告指南（试行）》中相关缺省值。

CCUS-EOR 项目排放量是项目电力和化石燃料消耗产生的 CO₂ 排放量、工艺泄放和散逸排放产生的 CO₂ 和 CH₄ 排放量的总和。

五、泄漏量计算

CCUS-EOR 项目活动的潜在泄漏路径包括 CO₂ 运输导致的泄漏、油田地面注采和地层封存泄漏。

CO₂ 陆地运输方式有槽车运输和管道运输两种主要方式，CO₂ 捕集装置与终端 CO₂ 驱油与封存项目活动地点间由于槽车装卸损耗和管道密封性受损产生的 CO₂ 泄漏量由进入运输系统计量装置和交付到油田计量装置的差值计算。

CO₂ 驱油与封存环节泄漏路径包括井筒泄漏和地层泄漏。当井筒完整性受到破坏时，注入井普遍存在较高的环空持续带压，井筒易发生泄漏。套管环空温度变化导致流体膨胀、井下作业对环空施加压力、井筒屏障系统功能下降或失效形成环空气体窜流均会导致井筒环空带压。温度和压力变化引起的环空带压可以通过井口泄压消除，不会形成持续带压，通过泄压放空计量装置计量和监测泄漏的 CO₂ 量和浓度。对于评价参数异常且经过多次泄压后仍环空带压的“隐患井”采取重新完井，以保障注气井安全，避免出现突发性井筒泄漏，该部分多次泄压且排空的 CO₂ 排放量以泄压监测计量数据进行核算，泄压收集气被回收则认定井筒泄漏量为零。井口突发泄漏量通常采用泄漏预测模型核算。CO₂ 驱出现井筒突发性泄漏时，泄漏量通常选择合适的泄漏预测模型和监测数据进行综合核算，保障结果的准确性，并通过井筒 CO₂ 泄漏安全风险评估的核证。目前 CO₂ 驱油井筒泄漏量预测模型有参考有毒气体的扩散模型、DriftFlux 模型等。

地层泄漏路径包括 CO₂ 沿封存地质体裂缝等运移的侧向泄漏和大时间尺度范围内的盖层渗透。注入储集层的 CO₂ 流体波及至断层或裂缝后向上部渗透层运移， CO₂ 进入该渗透层并有部分被滞留，若初始泄漏的 CO₂ 总量小于沿途各渗透层能够吸收的 CO₂ 总量，则泄漏的 CO₂ 不会运移到地表，否则即产生地表泄漏风险。地层泄漏量无法直接核算，需在核算边界内裂缝系统渗透率和各渗透层参数的基础上建立泄漏量预测模型计算，并结合地层、浅表和大气泄漏边界内的安全性监测进行定性与定量评估。

六、CCUS-EOR 项目减排量核算方法

CCUS-EOR 项目减排量的核算是在确定核算边界的基础上，选择合理的基准线情景，项目基准线排放量扣除项目排放量和泄漏量的净减排量。

来源：汪芳, 廖广志, 苏春梅, 等. 二氧化碳捕集、驱油与封存项目碳减排量核算方法学[J]. 石油勘探与开发, 2023, 50(4).