????隨著“雙碳”目標(biāo)深入推進(jìn)，氫能作為清潔高效的二次能源載體，其規(guī)?；瘍?chǔ)存技術(shù)已成為能源體系轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵支撐。鹽穴儲(chǔ)氫庫(kù)因其儲(chǔ)量大、成本低、安全性較高等優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模地下儲(chǔ)氫的關(guān)鍵途徑之一。然而，氫分子尺度小、滲透性強(qiáng)，而我國(guó)鹽巖地層夾層發(fā)育，地質(zhì)條件復(fù)雜，使得泄漏風(fēng)險(xiǎn)成為制約鹽穴儲(chǔ)氫安全發(fā)展的核心挑戰(zhàn)，亟需開(kāi)展深入研究為地質(zhì)儲(chǔ)氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與布局提供技術(shù)支撐。

????中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所油氣地下儲(chǔ)備與開(kāi)發(fā)研究中心團(tuán)隊(duì)圍繞鹽穴儲(chǔ)氫庫(kù)泄漏風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)開(kāi)展研究，系統(tǒng)識(shí)別并梳理了影響泄漏的三大類風(fēng)險(xiǎn)因素：地質(zhì)因素、生化反應(yīng)因素與工程因素。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了涵蓋（夾層、斷層、蓋層、化學(xué)反應(yīng)、生物反應(yīng)、井筒、礦柱、注采頻率）等8項(xiàng)指標(biāo)的泄漏風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系。研究引入云模型，將泄漏發(fā)生的概率等級(jí)與后果等級(jí)作為云模型數(shù)字特征，有效表征風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)程中普遍存在的模糊性與隨機(jī)性。同時(shí)，采用組合賦權(quán)法確定各風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)權(quán)重，克服了傳統(tǒng)方法中主觀性強(qiáng)或數(shù)據(jù)依賴度高的缺陷。通過(guò)定性與定量相結(jié)合的綜合評(píng)估方法，研究實(shí)現(xiàn)了對(duì)鹽穴儲(chǔ)氫庫(kù)泄漏風(fēng)險(xiǎn)的系統(tǒng)分析與分級(jí)判定。

圖 1技術(shù)路線

????研究以某在建鹽穴儲(chǔ)氫庫(kù)為案例開(kāi)展應(yīng)用驗(yàn)證。結(jié)果表明，該儲(chǔ)庫(kù)整體泄漏風(fēng)險(xiǎn)處于可接受水平，但其井筒完整性風(fēng)險(xiǎn)接近IV級(jí)（需決策干預(yù)）。這一結(jié)論與工程實(shí)踐中“井筒是鹽穴儲(chǔ)氫泄漏薄弱環(huán)節(jié)”的普遍認(rèn)識(shí)高度一致。針對(duì)關(guān)鍵薄弱環(huán)節(jié)，研究進(jìn)一步提出風(fēng)險(xiǎn)防控建議，包括：對(duì)薄弱夾層實(shí)施注漿封堵、強(qiáng)化井筒完整性監(jiān)測(cè)并評(píng)估生化反應(yīng)對(duì)儲(chǔ)氣性能及運(yùn)行安全的潛在影響等。這與實(shí)際鹽穴儲(chǔ)氫庫(kù)工程中井筒是泄漏薄弱環(huán)節(jié)的認(rèn)知高度一致。研究還提出了針對(duì)性的風(fēng)險(xiǎn)防控建議，如針對(duì)薄弱夾層實(shí)施注漿封堵、加強(qiáng)井筒完整性監(jiān)測(cè)、評(píng)估生化反應(yīng)對(duì)儲(chǔ)氣性能的影響等。

圖2各類風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)對(duì)照

圖3云模型風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)云圖

????相關(guān)成果以封面文章形式在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Deep Underground Science and Engineering》在線發(fā)表，通訊作者為施錫林研究員。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年科學(xué)基金（52122403）、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)優(yōu)秀會(huì)員（Y2023089）等項(xiàng)目資助。

圖4 封面論文

????論文鏈接：

????https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/dug2.70011

（撰稿人：白煒政 施錫林）