把二氧化碳封存到地下，被認為是解決日益嚴重的溫室效應的一種安全而有效的方法。如何應對二氧化碳在封存過程中存在的洩漏風險是一個棘手的難題。我國在二氧化碳驅替過程實時動態監測方面取得重要進展，有助於解決這一難題。

記者9日從中國科學院武漢岩土力學研究所了解到，該所科研人員首次利用光纖布拉格光柵傳感技術對不同狀態二氧化碳的驅替過程進行實時動態監測，揭示了在二氧化碳注入壓力誘導下的應力場變化特徵和運移前緣規律。

據該研究負責人介紹，地下深部鹹水層因具有分佈廣泛、儲存量大等特點而被視為二氧化碳長期封存的最優場地。然而，由於儲層應力場改變以及存在的天然裂縫、斷層等地質結構、構造，二氧化碳在封存過程中存在洩漏風險。

基於此，對二氧化碳運移過程進行實時監測成為國際學界的一個熱門課題。但是，此前的研究缺乏在封存條件下針對二氧化碳實時運移過程中應力場變化及運移前緣的同步監測。

中國科學院武漢岩土力學研究所科研人員在實驗室利用岩芯驅替夾持器模擬超臨界二氧化碳的穩定驅替過程。實驗結果表明，岩芯表面動態應變響應與二氧化碳注入壓力相關且保持線性增長關係。

據介紹，光纖布拉格光柵傳感器是近年來發展起來的一種新型光纖傳感器。該研究負責人說，依據實驗中的光纖布拉格光柵測量結果可知，這種監測技術可觀測二氧化碳流體運移路徑及相應前緣信息，因而可應用於二氧化碳封存現場滲漏監測。

目前，該研究相關成果已發表於國際知名學術期刊《溫室氣體：科學與技術》。

圖/pureosity