CO2咸水層封存關鍵參數及其實驗表征技術研究進展

葉航，郝寧，劉琦

（溫室氣體封存與石油開采利用北京市重點實驗室(中國石油大學(北京)非常規油氣科學技術研究院)， 北京市 昌平區102249）

0 引言

2020年9月，我國提出“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”，為我國應對氣候變化和綠色低碳發展明確了目標與方向。碳捕集利用與封存(carbon capture,utilization and storage，CCUS)技術是指將CO2從工業過程、能源利用或大氣中分離出來，直接加以利用或注入地層以實現CO2永久減排的過程[1]。“雙碳”愿景下，大力發展CCUS技術不僅是我國減少碳排放、保障能源安全的戰略選擇，而且是構建生態文明和實現可持續發展的重要手段。CCUS 技術作為我國實現雙碳目標技術組合的重要組成部分，是目前實現大規模化石能源零排放利用的唯一選擇，是保持電力靈活性的主要手段，是鋼鐵水泥等難減排行業的必要方案，CCUS 與新能源耦合的負排放技術還是實現碳中和目標的托底技術保障[2]。

1 CO2咸水層封存概述

在眾多CCUS技術中，CO2地質封存是我國能源工業領域實現碳中和目標的“壓艙石”和“兜底”技術，根據科技部、中國工程院等權威機構預測，預計2060年減排貢獻超過5～10億t/a。CO2地質封存過程中一般選擇枯竭油氣藏、不可開采的煤層和咸水層3 種地質構造作為封存場所，從而實現CO2的長期有效封存[3-4]。其中，相較于油氣藏和煤層封存，咸水層封存具有封存潛力大(我國咸水層CO2封存容量約為24200億t)和地理分布廣的優點，因而在CO2地質封存方面發揮主導作用[5]。目前，國內外CO2咸水層封存技術均已趨于成熟，已有多個項目進入工業示范或商業應用階段，表1 給出了國內外主要CO2咸水層封存示范項目[6]。

表1 國內外CO2咸水層封存案例Tab.1 Cases of CO2 sequestration in saline aquifers at home and abroad

準確評估CO2在不同地質條件下的封存潛力是CCUS技術大規模實施的重要基礎[7]，美國能源部(US-DOE)和碳封存領導人論壇(CSLF)等機構均提出過CO2地質封存潛力的評估方法，并已在全球范圍內得到應用[8-9]。然而，尚未有統一且廣泛可用的方法用以評估CO2封存潛力，現有研究使用了不同的邊界條件、算法和現場數據，導致評估結果存在較大差異[10]。相較于油氣藏和煤層，CO2咸水層封存的潛力評估更為困難，這是因為咸水層具有連續性，各種CO2封存機理往往同時以不同的速率和時間尺度發揮作用，從而增加了封存潛力評估的復雜性[11-13]。因此，為保證評估的準確性，應同時考慮CO2在咸水層中不同的封存機理。

盡管目前對于CO2咸水層封存機理的研究較多，但往往單一研究某種機理，鮮有同時考慮所有機理的研究。本文在分析CO2咸水層封存機理的基礎上，總結了各機理研究實驗中常用的表征技術，討論了近年來不同表征方法和參數對咸水層封存潛力評估的影響，以期形成一套相對完善的咸水層封存機理研究方案，為準確評估CO2咸水層封存潛力提供理論基礎。

2 CO2咸水層封存機理

2.1 CO2封存機理

CO2在咸水層中的封存是一個漫長而復雜的地球化學過程，在此期間CO2一般存在3 種形態，即分子狀態、溶解狀態和化合物狀態，因此根據CO2進入咸水層后的狀態和變化可將咸水層封存機理分為構造封存、殘余氣封存、溶解封存和礦化封存[14-15]。構造封存和殘余氣封存為物理過程，封存量較大，但是被封存的CO2不穩定，易受到斷層、裂隙等構造運動的影響而發生泄漏，屬于CO2注入初期的過程；溶解封存和礦化封存為化學過程，需要的反應時間較長，其封存量比物理封存機制少，但是更加穩定和安全，溶解封存在CO2注入初期至中期占10%～20%，而礦化封存屬于CO2注入中期至后期階段的封存過程。咸水層中CO2封存機理演化過程[16-17]如圖1所示。

圖1 CO2咸水層封存機理演化示意圖Fig.1 Diagram of the evolution of CO2 sequestration mechanism in saline aquifers

可見，不同的CO2封存機理具有不同的作用時間尺度，且對CO2封存的貢獻度和安全性也具有一定差異。因此，在咸水層封存中，往往不是某種單一的封存機制在發揮作用，而是各種封存機理的作用貫穿整個封存過程，但在不同時間段內的封存貢獻程度不同。

2.2 構造封存機理

構造封存是指將CO2以超臨界或氣態形式注入低滲透或不滲透蓋層下方的地層空間，從而將CO2封存于構造圈閉和地層圈閉中(類似于油藏中油氣的儲存方式)[18]。超臨界CO2(0.6～0.7 g/cm3)和咸水(1～1.05 g/cm3)之間的密度差會產生浮力，使得注入的CO2在浮力作用下向地層上部運移。然而，不滲透的蓋層會阻擋橫向或側向的運移，從而使其在蓋層底部聚集，蓋層的阻擋作用受黏性力、毛細管力和重力之間平衡關系的影響[17]。構造圈閉是封存CO2的關鍵機制，如果沒有構造圈閉，注入的CO2最終可能會從注入地點運移到其他不希望儲存的地下位點，甚至可能運移到可以逃逸到大氣中的地方[14]。該機理得以發生的地質構造包括背斜、斷層、地層超覆或巖性尖滅等[12,15]。

在進行構造封存潛力評估時，往往需要確定咸水層體積、孔隙度和殘余水飽和度等參數，計算方法[8]如下：

式中：V'CO2t為CO2在咸水層中的地層構造封存體積，m3；V'trap為圈閉咸水層體積，m3；A為圈閉咸水層面積，m2；H為咸水層的平均厚度，m；Sw為殘余水飽和度；φ為咸水層巖石的有效孔隙度。

在咸水層封閉性良好的前提下，地層巖石的孔隙度是影響CO2封存潛力的最直接因素，二者呈正相關。此外，殘余水飽和度是決定CO2封存潛力的重要參數，受地層水成分、CO2排驅方式、溫度、壓力、巖石類型、巖石性質(孔隙度越大，殘余水飽和度越大；滲透率越低，殘余水飽和度越大)、潤濕性和表面張力等因素的影響[19]。

2.3 殘余氣封存機理

殘余氣封存是指CO2在地層中進行運移時，隨著CO2飽和度減小，連續的CO2逐漸分離，形成羽流。當CO2羽流穿過多孔介質巖石時，由于孔喉結構差異會產生賈敏效應，導致部分CO2會以殘留氣體的形式保留在孔隙中，最終以殘余氣的形式進行封存[15,20-21]。但該機理不僅需要CO2通過多孔介質，還需地層水回流，占據之前由CO2氣體所占據的巖石孔隙，這樣才能使CO2得以封存。殘余氣封存的效果與巖石孔隙連通性、咸水層巖性和孔隙內流體性質等因素密切相關。一般情況下，適合CO2封存的儲層孔隙通常小于1 mm，且連通性好，孔隙度為10%～30%。盡管CO2羽流主體部分的浮力足以克服孔隙中的毛細管力，但在運移的過程中羽流的邊緣和尾部會有少量CO2“脫落”，從而永久地保留在孔隙中。殘余氣封存的作用在CO2停止注入后變得更為突出。而且，殘余氣封存增大了CO2與地層水和巖石的接觸時間，對溶解封存和礦化封存均有促進作用[22-23]。

評估殘余氣封存潛力的計算方法[8]如下：

該封存機理與時間相關，封存潛力隨著CO2的擴散遷移和時間的推移而增大。因此，必須在某一確定時間點對殘余氣封存潛力進行評估，該時間點即封存潛力的邊界值。由于ΔVtrap只能通過數值模擬來確定，因此只能通過局部和現場規模的評估來獲得殘存氣體封存的潛力，也正因如此，殘存氣封存的理論封存潛力無法計算，只有有效封存潛力、實際封存潛力和匹配封存潛力可以根據計算中的限制邊界進行計算[24-25]。

2.4 溶解封存機理

溶解封存是指注入的CO2與咸水層中的地層水接觸后通過擴散、對流等作用發生溶解反應，從而以溶解狀態封存于咸水層，是一個連續的、依賴于時間的過程[25]。CO2在水中的溶解包含物理溶解和化學溶解2個過程。物理溶解即CO2以分子形式溶于水中，其分子結構不發生變化，溶解度在一定溫壓條件下服從亨利定律；化學溶解即CO2與水反應生成碳酸(H2CO3)，并電離產生HCO3

-和H+。與物理溶解相比，化學溶解量相對較小[15]。溶解封存的速率取決于CO2與地層水的接觸率和地層水中CO2的飽和度。隨著時間的推移，當CO2飽和水比原始地層水的密度高1%左右時，其就會因重力作用向下運移，使得CO2不受浮力的影響，從而確保CO2能夠安全、有效地封存[26]。然而，若CO2被固定在構造和地層圈閉中，由于其只能在圈閉底部與地層水接觸，使得溶解過程變得緩慢，且溶解封存潛力也會降低。這是因為溶解過程取決于CO2的濃度梯度，溶解度隨著CO2濃度的增加而降低。

可依據CO2在地層咸水中的溶解度評估溶解封存潛力[21]，計算方式如下：

式中：MCO2t為CO2在咸水層中的溶解封存量，Mt；ρw為CO2飽和時的咸水密度，kg/m3；XCO2s為在咸水層中的質量溶解度，是溫度、壓力和礦化度的函數。

可見，CO2溶解量取決于咸水層的溫度、壓力、地層水礦化度、儲層物性等因素。一般情況下，CO2的溶解度隨著壓力的增大而增大，但隨著溫度、礦化度和pH 值的增大而減小[27]。此外，蓋層斜率或傾角也會影響溶解封存的效率[28]。

2.5 礦化封存機理

礦化封存是指CO2溶于地層水后，形成弱碳酸，碳酸進一步與周圍的巖石礦物或有機物質發生地球化學反應，生成固體碳酸鹽礦物質的過程，是CO2咸水層封存中最永久、最安全的封存機理。該過程中涉及的地球化學反應如下：

CO2在咸水層中的地球化學反應機理存在一個碳酸鹽溶解和沉淀的反應過程，碳酸分解出的碳酸根離子(CO32-)與地層水中存在的多種不同的二價金屬陽離子(如Ca2+、Mg2+等)反應，從而形成方 解 石(CaCO3)、 菱 鎂 礦(MgCO3) 和 白 云 巖(CaMg(CO3)2)等碳酸鹽礦物[29]。相較于其他封存機制，該過程較慢，作用時間尺度為100～10000 a。

礦化封存的反應速率取決于地層水和巖石基質的化學成分、溫度、壓力、礦物顆粒與含CO2地層水之間的接觸面積以及流體在巖石界面上的流速。界面的大小取決于礦物顆粒大小，流速取決于巖石滲透率、水力梯度和水的黏度，而水的黏度則取決于水溫、礦化度和壓力。CO2礦化封存作用因巖石類型和礦物成分的不同而有很大差異，若儲層為碳酸鹽類(主要由方解石和白云巖組成)，則地化反應速率很快；若儲層為砂巖且巖性以穩定的石英顆粒為主，則一般不發生反應或反應時間很長[25]。碳酸鹽礦物沉淀的形成主要取決于咸水的pH值，pH值在9.0以上時有利于礦化封存過程。然而，一旦向咸水中注入CO2，pH 值就會下降。因此，咸水層封存過程中有必要提高咸水的pH值并保持其穩定[30-31]。

3 CO2咸水層封存實驗表征技術

3.1 常用表征技術

明晰CO2在儲層中的CO2?咸水?巖石相互作用，以及由此引起的物理與化學變化，是保證CO2安全封存的先決條件[32]。為更好地確定CO2注入后的空間分布、運移過程、多孔介質中多相流的相對滲透率以及CO2羽流的相態等內容，并依據不同的封存機理準確評估咸水層的CO2封存效率，常需使用不同的表征技術確定相關參數，從而保證CO2在咸水層中的長期、有效封存。不同封存機理研究中常用的表征方法見表2。

表2 不同封存機理常用表征方法Tab.2 Common characterization methods for different storage mechanisms

3.2 儲層巖石表征技術

儲層巖石為CO2的流通和安全封存提供了保障，巖石礦物表面與CO2的相互作用對于理解礦物沉淀在CO2封存過程中的作用機制具有重要意義，因此對巖石進行多技術、多尺度表征十分必要。

巖石特征應包括整體、表面和孔隙特征，以及表面和界面上的巖石?流體相互作用，通常使用X 射線衍射、熱重分析、巖石演化熱解、氣體吸附、電子顯微鏡和X 射線光電子能譜(X-ray photoelectron spectroscopy，XPS)等手段對巖石進行評估，以確定巖石樣品表面的礦物成分、元素組成、孔隙體積和吸附物種等有效信息。

氯霉素標準樣品，甲醇（HPLC級色譜純），乙腈、蒸餾水、乙酸乙酯、NaCl、MgSO4、NaOH、醋酸銨、磷酸氫二銨均為國產分析純，蜂蜜（5種不同品牌）購自超市。

XPS 通常被用來確定巖石表面的化學成分，并將其與巖石的潤濕性相關聯。近常壓光電子能譜(ambient-pressure XPS，AP-XPS)能夠在高溫、環境壓力條件下確定巖石樣品表面存在的氣體和水分，從而量化礦物?流體間的相互作用。巖石表面的流體通常包括CO2、水和碳氫化合物氣體等，通過單獨或同時研究這些儲層中的原位流體，可以深入了解注入CO2后對巖石表面和界面成分的影響，并明晰CO2封存機制[33]。

此外，CT掃描技術具有重構巖樣三維孔隙結構的優點，是表征儲層巖石孔隙度、滲透率及流體飽和度等參數的有效手段。利用CT掃描技術能夠有效描述儲層條件下巖石樣品的化學反應過程，并可通過孔隙結構分析CO2及咸水的流動過程，從而為CO2咸水層封存的風險評估提供技術支持[34]。

3.3 CO2-地層水巖心驅替實驗

研究CO2?咸水多相運移過程對于評估CO2咸水層封存的潛力及封存安全性至關重要。目前，對CO2咸水層封存的大多數研究都采用巖心驅替實驗，實驗過程一般模擬實際儲層的溫度(10～70 ℃)和壓力(3～150 MPa)條件。考慮多相流特征的巖心驅替實驗研究是厘清CO2注入過程中/注入后CO2?咸水?巖石相互作用機理、確定CO2注入速度、明晰CO2在儲層中的擴散和評估CO2長期有效封存的最有效方法[35]。

巖心直徑、巖心長度、壓力和溫度是巖心驅替實驗過程中最重要的參數，這些參數能夠決定整個實驗的成敗[36]。因此，結合取樣巖心的實際地質狀況，應該更加注意所使用的參數是否合適。一般情況下，實驗室所用巖心的直徑為20～60 mm，巖心長度為50～150 mm；實驗壓力和溫度一般取決于實際儲層條件，但目前研究所用的溫度、壓力范圍大多集中在40～60 ℃和10～30 MPa[37-40]。

為了更準確地研究咸水層中CO2的運移情況，應與特定的表征儀器結合使用，以便進行更為全面的分析。例如，可將示波器探頭與高溫高壓巖心夾持器或三軸裝置中的試件耦合用于巖心驅替實驗；此外，光致發光體積成像、磁共振成像和X 射線CT 等3D 成像技術能夠測量多孔介質中穩定或非穩定的多相流，其與驅替裝置的耦合使用能夠進一步明確CO2在巖心內的分布情況[41-42]。

3.4 CO2?地層水溶解性實驗

CO2在咸水中的溶解受分子擴散、多孔介質中流體速度變化引起的彌散和自然對流的控制，在此過程中CO2溶解度、擴散系數及因溶解而引起的體系密度、體積變化等參數是評估溶解封存潛力的重要理論基礎，往往需要不同的技術表征[43]。

3.4.1 溶解度

溶解度測定方法包括靜態法、平衡液取樣分析法、壓力降落法、氣體PVT測定法和可變體積PVT 法等。不同的測定方法各有其優劣，如壓力降落法耗費時間較久，平衡液取樣分析法易在取樣過程中破壞體系平衡，氣體PVT測定法計算較為繁雜，因此應根據實際情況選用合適的測定方法。CO2溶解度通常受到溫度和壓力的影響，隨壓力的增加而增加、溫度的增加而降低，在低壓區壓力對CO2的溶解度影響較小[44]。

擴散系數在很大程度上取決于溶質(CO2)和溶劑(咸水)的性質，以及多孔介質和體系的熱力學性質，其測定方法可分為直接法和間接法。直接法中，氣體擴散系數是通過在進行擴散實驗時收集的流體混合物的成分測量的；間接法所需的時間較少，可通過測量CO2?咸水體系的性質，間接估算分子擴散系數。這是因為擴散過程會改變CO2-咸水體系的各種性質，如界面張力、氣體壓力、氣體體積等。此外，可以使用X射線CT掃描技術來監測氣體擴散過程，以確定液體中的氣體分布[45]。

3.5 CO2?地層水?巖石礦化反應實驗

CO2?地層水?巖石礦化反應實驗有2 種類型：長周期高溫高壓礦化實驗(間歇浸式反應器/高壓釜)和連續流動實驗(巖心驅替)。礦化反應實驗中通常將小塊巖石(或粉末樣品)放置于地層咸水中，在咸水層實際溫壓條件下與CO2反應一段時間。在整個實驗過程中，以特定的時間間隔將地層咸水樣本從間歇反應器中取出，通過分析地層咸水的pH 和離子濃度變化等參數確定CO2的溶解情況。實驗結束后，使用高分辨率成像技術(如掃描電子顯微鏡、透射式電子顯微鏡、X 射線衍射儀)觀測巖石樣品，以確定其表面礦物成分的變化。連續流動實驗中，通常向巖心注入超臨界CO2，然后注入地層咸水或模擬咸水，并對出口水樣的化學成分和巖石樣品的礦物組成進行分析[5]。

CO2?咸水?巖石的相互作用取決于各種因素，包括咸水層的CO2飽和度和離子濃度等。研究表明，CO2濃度(咸水層pH 值)對礦化封存有顯著影響，且離子的存在是發生CO2?咸水?巖石相互作用的必需條件[46]。目前，已報道的大多數研究都是在較高的溫度和壓力條件下(高于實際儲層條件)進行，以加速CO2?咸水?巖石反應。然而，礦化封存是一個長期的過程，短期規模的實驗對于預測實際儲層條件下的封存過程不甚準確，因此有必要進行低溫-長周期時間尺度的實驗。

4 咸水層封存潛力評估關鍵參數

4.1 殘余水飽和度對咸水層封存的影響

CO2咸水層封存排水過程中形成的殘余水會影響構造封存的潛力，且其引起的壓力積聚會降低CO2咸水層封存效率[47]。因此，為提高CO2在含水層中的流動能力，封存過程中應盡可能降低殘余水飽和度。

影響殘余水形成的因素很多，包括咸水與CO2之 間 的 界 面 張 力(interfacial tension，IFT)、CO2?咸水?巖石體系中的接觸角、儲層巖石物理性質、CO2性質等[48]。Iglauer 和Saraji 等[49-50]研究表明咸水與CO2間的IFT直接影響咸水層對CO2的捕獲能力，并決定了殘余氣封存效率以及最終咸水和CO2在地層中的流動性能。Li 等[51]指出CO2?咸水?巖石接觸角的減小使得CO2的毛管壓力增加，從而降低了儲層中流體的流動能力，導致殘余水飽和度增大。Reynolds 等[52]認為巖石的非均質性能夠顯著降低CO2的相對滲透率，從而導致殘余水飽和度增大，故均質巖層更適用于CO2咸水層封存。Bachu等[53]研究表明，高滲透條件下巖石中的殘余水飽和度更高，說明在滲透率較高的咸水層中更易形成殘余水。Szulczewski 等[54]指出CO2封存和殘余水的形成具有時間依賴性，較長的CO2注入周期有助于減小殘余水飽和度，進而提高CO2封存能力。索瑞廳等[47]研究發現，殘余水飽和度受壓力影響較大，且較小的黏度比和較大的密度差能夠增大殘余水飽和度。

4.2 殘余氣飽和度對咸水層封存的影響

殘余氣飽和度是評估殘余氣封存潛力的重要參數，受初始含氣飽和度、巖石潤濕性、孔隙度、滲透率及巖樣類型等多個因素的影響[22,55]。

Zapata 等[56]模擬結果表明，在CO2注入期內，儲層中約60%的CO2以可流動的游離相的形式存在，其中20%的CO2通過殘余氣封存的，且受巖相的相對滲透率和毛管壓力的影響。Ali等[57]研究發現，有機酸能夠改變CO2?咸水?巖石體系的潤濕性，且隨著潤濕性由水濕轉為油濕，殘余CO2飽和度逐漸降低。Zhao 等[58]研究表明，礦化度會引起咸水黏度和CO2與咸水間IFT的變化，且殘余CO2飽和度隨著礦化度的增大先增大后減小，封存機制發生轉變。Rasmusson等[59-60]指出，殘余氣封存是CO2在咸水層有效封存的關鍵，但其本質上是一個孔隙尺度的過程，并基于孔隙網絡模型估算了初始CO2飽和度和殘余CO2飽和度之間的關系，結果發現，其對前進接觸角的敏感性較低，有利于殘余氣封存過程。Xu等[61]研究了溫度和壓力對咸水層中CO2分布的影響，結果表明：隨著壓力的增加，CO2前緣運移速度減小，殘余CO2飽和度增大；隨著溫度的升高，CO2前緣運移速度增大，殘余CO2飽和度減小。Kamal等[62]認為表面活性劑?交替氣體(surfactant alternating gas，SAG)注入可作為CO2封存的流度控制方法，且隨著表面活性劑濃度的增加，殘余氣飽和度增大。

4.3 溶解度對咸水層封存的影響

CO2在咸水中的溶解度基本上取決于溫度、壓力、礦化度和地層巖石的類型及組成等因素，一般情況下，CO2在咸水中的溶解度隨著壓力的升高和溫度的降低而增加，隨著孔隙流體礦化度的升高而降低[5]。

Bakhshian[63]模擬結果表明，注入速率和表面潤濕性能夠影響CO2溶解封存時界面的傳質過程，隨著注入速率的提高，介質對咸水的潤濕性增強，CO2的溶解度增大。Wan等[64]研究了不同類型離子對CO2溶解度的影響，發現溶解度大小關系為MgCl2

4.4 鹽析現象對咸水層封存的影響

在注入過程中，地層水會不斷蒸發，從而引起鹽析現象，進而導致地層孔隙度和滲透率發生變化，從而影響CO2封存效率。鹽析現象是一個復雜的過程，取決于熱力學條件(壓力、溫度、礦化度)、注入方案(注入速度、注入周期)、巖石和流體性質(孔隙度、滲透率)以及完井方案等參數[71]。

Grude 等[72]研究表明，在高礦化度(25%)和中等滲透率(～100 mD)的儲層中，鹽析是CO2注入過程中壓力上升的主要原因。André 等[73]研究發現，較高的注入速率將導致更高的壓力梯度，從而抑制毛細管流量向蒸發表面的回流，最終降低鹽析的可能性。Edem等[74]研究了離子類型和礦化度對鹽析現象的影響，結果表明，與NaCl 和KCl 相比，MgCl2和CaCl2對鹽析效應的影響更大，且鹽析程度隨礦化度的增大而增大，最終導致巖心樣品的孔隙度和滲透率降低。Yusof 等[75]研究表明，在高礦化度條件下，CO2注入能力降低幅度最大，因為鹽析程度越嚴重，孔隙空間越小，堵塞比越大。高志豪等[76]模擬發現，地層水礦化度對鹽析及其反饋作用的影響最大，CO2注入速度的影響次之，地層滲透率的影響最小。

5 結論

CO2咸水層封存過程中，各種封存機理往往同時以不同的速率和時間尺度發揮作用，從而增加了封存潛力評估的復雜性。針對特定封存機理進行實驗表征，對于準確評估封存潛力具有重要意義。在分析CO2咸水層封存機理的基礎上，總結了當前常用的封存機理表征技術，討論了其關鍵參數對咸水層封存的影響，以期為現場工作提供思路。

1）根據封存機理的不同，CO2咸水層封存的表征技術主要包括儲層巖石表征、CO2-地層水巖心驅替實驗、CO2-地層水溶解性實驗、CO2-地層水-巖石礦化反應實驗等，但各表征技術都有其限制性，應根據實際需要選擇合適的方法進行實驗探究。此外，CO2咸水層封存潛力受殘余水飽和度、殘余氣飽和度、溶解度和鹽析程度等多個參數的影響，實驗過程中應著重分析以上參數在封存過程中的作用，以確保潛力評估的準確性。

2）當前我國CO2咸水層封存技術尚處于工業示范階段，距離大規模現場應用還有一定距離，為進一步深入了解咸水層封存機制，未來工作應從以下方面開展：開展全過程封存機理(構造封存、殘余氣封存、溶解封存、礦化封存)分析，目前咸水層封存機理研究大多針對單一機理，對理解CO2咸水層封存過程相對片面，全過程分析有利于揭示不同機理及其耦合相互作用關系，從而建立咸水層全過程封存機理系統評價體系；開展海上咸水層封存項目研究，我國東部沿海地區源匯匹配情況較好，適宜進行海上咸水層封存，但我國缺乏海上咸水層封存項目經驗，因此針對海上咸水層封存項目開展封存機理研究、蓋層安全性及封存潛力評價，有助于我國咸水層封存技術的進一步發展。

3）此外，為確保CO2的安全有效封存，有關CO2咸水層封存技術的環境風險與地質安全性評價工作有待進一步研究和實踐，并需對封存場地的安全和環境管理與監測工作加以重視，從而構建CO2咸水層封存科學選址、安全監測預警以及規范應急全流程理論與技術方法體系，為我國CO2咸水層封存技術規模化、商業化奠定理論與技術基礎。