石油勘探与开发2024,Vol.51Issue(3) :635-645.DOI:10.11698/PED.20240143

空间信息技术在二氧化碳封存监测中的应用现状及展望

Application and prospects of spatial information technology in CO2 sequestration monitoring

吕伟峰 李昱澍 王明远 林千果 贾宁洪 姬泽敏 何畅
石油勘探与开发2024,Vol.51Issue(3) :635-645.DOI:10.11698/PED.20240143

空间信息技术在二氧化碳封存监测中的应用现状及展望

Application and prospects of spatial information technology in CO2 sequestration monitoring

吕伟峰 1李昱澍 2王明远 3林千果 4贾宁洪 3姬泽敏 3何畅3
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作者信息

  • 1. 提高油气采收率全国重点实验室,北京 100083;中国石油勘探开发研究院,北京 100083;中国科学院渗流流体力学研究所,河北廊坊 065007
  • 2. 中国科学院渗流流体力学研究所,河北廊坊 065007;中国科学院大学,北京 100049
  • 3. 提高油气采收率全国重点实验室,北京 100083;中国石油勘探开发研究院,北京 100083
  • 4. 上海交通大学碳中和发展研究院,上海 200240
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摘要

系统梳理了不同空间信息技术在CO2封存监测中的应用现状,分析了空间信息技术在CO2封存监测中面临的挑战,并对空间信息技术在CO2封存监测中的发展前景进行了展望.目前在CO2封存监测领域应用的空间信息技术主要有涡度相关法、遥感技术、地理信息系统、物联网技术和全球导航卫星系统等5类,涉及监测数据获取、定位与数据传输、数据管理与决策支持等3个环节.空间信息技术在CO2封存监测中面临的挑战主要包括:针对不同监测目的、不同搭载平台以及不同监测场地,需选取与其相匹配的空间信息技术;针对空间信息监测数据来源广、数据量大的特点,需建立有效的数据存储与计算能力;空间信息技术需要与目前成熟的监测技术进行交互验证,促进协同作业.未来需建立空间信息技术监测方案设计方法与标准,建立跨尺度监测技术的协同应用方法,形成空间信息技术与人工智能和高性能计算技术协同应用,加快空间信息技术在中国碳封存项目中的应用.

Abstract

This paper systematically reviews the current applications of various spatial information technologies in CO2 sequestration monitoring,analyzes the challenges faced by spatial information technologies in CO2 sequestration monitoring,and prospects the development of spatial information technologies in CO2 sequestration monitoring.Currently,the spatial information technologies applied in CO2 sequestration monitoring mainly include five categories:eddy covariance method,remote sensing technology,geographic information system,Internet of Things technology,and global navigation satellite system.These technologies are involved in three aspects:monitoring data acquisition,positioning and data transmission,and data management and decision support.Challenges faced by the spatial information technologies in CO2 sequestration monitoring include:selecting spatial information technologies that match different monitoring purposes,different platforms,and different monitoring sites;establishing effective data storage and computing capabilities to cope with the broad sources and large volumes of monitoring data;and promoting collaborative operations by interacting and validating spatial information technologies with mature monitoring technologies.In the future,it is necessary to establish methods and standards for designing spatial information technology monitoring schemes,develop collaborative application methods for cross-scale monitoring technologies,integrate spatial information technologies with artificial intelligence and high-performance computing technologies,and accelerate the application of spatial information technologies in carbon sequestration projects in China.

关键词

CO2地质封存/CO2封存监测/空间信息技术/CO2泄漏/CO2捕集利用与封存

Key words

CO2 geological sequestration/CO2 sequestration monitoring/spatial information technology/CO2 leakage/CCUS

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基金项目

中国石油天然气集团有限公司重大专项(2021ZZ01-05)

出版年

2024
石油勘探与开发
中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院 中国石油集团科学技术研究院

石油勘探与开发

CSTPCD北大核心
影响因子:4.977
ISSN:1000-0747
参考文献量19
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