CCS碳捕獲與碳封存（Carbon Capture and Storage）技術(shù)是指將二氧化碳從工業(yè)或相關(guān)排放源中分離出來，輸送到封存地點(diǎn)，并長(zhǎng)期與大氣隔離的過程。這種技術(shù)被認(rèn)為是未來大規(guī)模減少溫室氣體排放、減緩全球變暖最-經(jīng)濟(jì)、可行的辦法。

CCUS碳捕獲、利用與封存（Carbon Capture，Utilization and Storage）技術(shù)是CCS技術(shù)新的發(fā)展趨勢(shì)，即把生產(chǎn)過程中排放的二氧化碳進(jìn)行捕獲、提純，繼而投入到新的生產(chǎn)過程中進(jìn)行循環(huán)再利用或封存的一種技術(shù)。該技術(shù)具備實(shí)現(xiàn)大規(guī)模溫室氣體減排與化石能源低碳利用的協(xié)同作用，是未來應(yīng)對(duì)全球氣候變暖的重要技術(shù)選擇之一。

CCS技術(shù)主要由四個(gè)環(huán)節(jié)組成：捕集、運(yùn)輸、地質(zhì)封存和監(jiān)測(cè)、用于增加石油采收率（EOR/EGR），其中第四個(gè)環(huán)節(jié)是可選環(huán)節(jié)，具有潛在收益；CCUS技術(shù)主要是在CCS技術(shù)基礎(chǔ)上將二氧化碳進(jìn)行利用，主要由四個(gè)環(huán)節(jié)組成：捕集、運(yùn)輸、利用、封存。

CCS與CCUS的理念、目標(biāo)基本一致，都是為了減少二氧化碳排放總量，而CCUS在CCS基礎(chǔ)上多了“U"，增加了二氧化碳利用環(huán)節(jié)，因此，CCUS作為國(guó)際公-認(rèn)的主要減碳途徑之一在世界范圍內(nèi)被廣泛接受。

碳捕集、利用和碳封存技術(shù)（CCUS），被認(rèn)為是最-有效的緩解全球氣候變化的技術(shù)之一。準(zhǔn)確理解二氧化碳（CO2）注入儲(chǔ)層前后，儲(chǔ)層物性特征和CO2運(yùn)移規(guī)律，對(duì)CCUS工程選址、封存儲(chǔ)量評(píng)估以及安全性評(píng)價(jià)至關(guān)重要。

目前世界上已經(jīng)有許多套應(yīng)用于CCUS領(lǐng)域的核磁共振設(shè)備，從低場(chǎng)到高場(chǎng)，從NMR到MRI, 從CO2-EWR到 CO2-EOR，都有大量的學(xué)者進(jìn)行研究，目前在核磁設(shè)備制造，核磁驅(qū)替系統(tǒng)研發(fā)，孔隙度模型開發(fā)，滲透率經(jīng)驗(yàn)公式建立，孔隙流體監(jiān)測(cè)方面都取得一定的進(jìn)展。特別對(duì)于中國(guó)實(shí)際的CCUS儲(chǔ)層，常為低滲或超低滲儲(chǔ)層，許多中國(guó)學(xué)者在核磁共振信號(hào)處理算法，最佳離心力和T2-cutoff選取，滲透率和相對(duì)滲透率測(cè)定以及利用高分辨率的MRI分析滯后效應(yīng)、黏度和浮力等方面做出一定的貢獻(xiàn)。在CCUS領(lǐng)域的研究中，核磁共振技術(shù)起到越來越重要的作用。

應(yīng)用于CCUS領(lǐng)域研究的核磁共振巖心實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

根據(jù)磁體類型和磁場(chǎng)強(qiáng)度，核磁共振儀可分為高場(chǎng)和低場(chǎng)兩類。低場(chǎng)核磁共振儀通常采用永磁體而非超導(dǎo)線圈建立磁場(chǎng)，磁場(chǎng)強(qiáng)度一般不大于0.5T。

服務(wù)于CCUS領(lǐng)域的高場(chǎng)核磁和低場(chǎng)核磁設(shè)備的研究對(duì)象和測(cè)試內(nèi)容不同。天然巖石中的順磁物質(zhì)對(duì)核磁共振的測(cè)量有不良影響，低場(chǎng)核磁對(duì)這種影響不太敏感，但高場(chǎng)核磁對(duì)此卻存在局限。當(dāng)研究對(duì)象為天然巖石時(shí)，低場(chǎng)核磁更為合適。但為研究CO2的流動(dòng)過程，滯后效應(yīng)、重力、黏度和浮力的影響等而采用特殊樣品，如Berea砂巖、玻璃珠、白堊巖等，高場(chǎng)核磁更能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。

從已發(fā)表文獻(xiàn)的年份來看，2010年之前，關(guān)于核磁共振巖心分析的研究主要是利用NMR對(duì)整個(gè)樣品的T2譜進(jìn)行分析和解釋。2010年之后，研究熱點(diǎn)向微觀轉(zhuǎn)變，主要為利用MRI技術(shù)監(jiān)測(cè)巖樣內(nèi)部的流體分布和運(yùn)移。

CCUS在油田上也有廣泛應(yīng)用，核磁共振巖心分析的天然巖心多為油田儲(chǔ)層巖心。CCUS并不是一項(xiàng)純耗資的行為，因?yàn)槠洳粌H可以解決當(dāng)前氣候變化問題，在石油行業(yè)中也可以用來顯著提高采收率，產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)注紐邁分析微信公眾號(hào)，了解更多核磁共振在CCUS巖心分析的應(yīng)用實(shí)例。