评估遗留井改造用于CO2地质封存的可行性：基于REX-CO2筛选工具与屏障策略的创新研究

为应对美国现有Class VI封存井数量不足的挑战，研究人员通过REX-CO2定性筛选工具评估了将Class II遗留油井改造为CO2封存井的可行性。结合新墨西哥州15口井的公开数据，提出针对井筒完整性的主/次级屏障策略，证实特定条件下改造可节省成本与时间，为规模化碳封存提供新思路。

　　

论文解读：
随着全球工业活动持续增长，大气CO₂浓度已突破400 ppm（NOAA数据），美国年排放量高达4872万吨（EIA数据）。尽管地质封存(GS)被IPCC列为关键减排技术，美国环保署(EPA)监管的Class VI封存井仅2口投入运营，远不能满足需求。在此背景下，Los Alamos国家实验室团队提出创新方案：利用现有Class II油井（原用于CO₂驱油EOR）改造为Class VI封存井，以快速扩大封存规模。

研究采用REX-CO₂（Reusing EXisting wells for CO₂ Storage Operations）定性筛选工具，聚焦新墨西哥州San Juan地区15口井的公开数据，结合EPA关于Class II转Class VI的改造指南，系统评估了井筒完整性、材料兼容性及监管合规性三大核心问题。关键技术包括：1）基于I-WEST（Intermountain West Energy Sustainability and Transitions）倡议的区域井位筛选；2）整合New Mexico石油保护局(OCD)的井史数据；3）针对腐蚀风险与机械完整性设计主/次级屏障策略。

【研究结果】

1. Statement of theory and definitions
   明确Class VI井的监管核心是保护地下饮用水源(USDWs)，其标准严于Class II井，需满足百年级封存安全。

2. Description and application of processes
   通过I-WEST框架缩小研究范围，发现San Juan地区井群因邻近CarbonSAFE封存项目（美国能源部主导）具备地理优势，但公开数据存在显著缺口。

3. Data presentation and results discussions
   15口候选井中，仅部分具备适宜套管材料（抗CO₂腐蚀）与完井结构。提出采用树脂涂层套管作为初级屏障，配合水泥环修复技术作为次级屏障的方案。

4. Conclusions, limitations, and strategic recommendations
   证实改造可行性高度依赖井况特异性，需满足三大条件：完井结构完整、材料耐蚀、监管文件齐全。成功案例可节省30%-50%成本，但需加强数据透明化与跨部门协作。

【意义】
该研究首次系统验证遗留井改造的技术-经济-监管三元可行性，为CarbonSAFE等大型封存项目提供可扩展方案。作者Mohamed L. Malki等强调：未来需建立标准化井筒数据库，并开发动态风险评估模型以应对长期封存挑战。论文发表于《International Journal of Greenhouse Gas Control》，为全球碳中和技术路线图贡献关键方法论。