新聞科研進展
隨著“雙碳”目標深入推進，氫能作為清潔高效的二次能源載體，其規模化儲存技術已成為能源體系轉型的關鍵支撐。鹽穴儲氫庫因其儲量大、成本低、安全性較高等優勢，被認為是實現大規模地下儲氫的關鍵途徑之一。然而，氫分子尺度小、滲透性強，而我國鹽巖地層夾層發育，地質條件復雜，使得泄漏風險成為制約鹽穴儲氫安全發展的核心挑戰，亟需開展深入研究為地質儲氫基礎設施建設與布局提供技術支撐。
中國科學院武漢巖土力學研究所油氣地下儲備與開發研究中心團隊圍繞鹽穴儲氫庫泄漏風險評價開展研究，系統識別并梳理了影響泄漏的三大類風險因素：地質因素、生化反應因素與工程因素。在此基礎上，構建了涵蓋（夾層、斷層、蓋層、化學反應、生物反應、井筒、礦柱、注采頻率）等8項指標的泄漏風險評估體系。研究引入云模型，將泄漏發生的概率等級與后果等級作為云模型數字特征，有效表征風險評估過程中普遍存在的模糊性與隨機性。同時，采用組合賦權法確定各風險指標權重，克服了傳統方法中主觀性強或數據依賴度高的缺陷。通過定性與定量相結合的綜合評估方法，研究實現了對鹽穴儲氫庫泄漏風險的系統分析與分級判定。
圖 1技術路線
研究以某在建鹽穴儲氫庫為案例開展應用驗證。結果表明，該儲庫整體泄漏風險處于可接受水平，但其井筒完整性風險接近IV級（需決策干預）。這一結論與工程實踐中“井筒是鹽穴儲氫泄漏薄弱環節”的普遍認識高度一致。針對關鍵薄弱環節，研究進一步提出風險防控建議，包括：對薄弱夾層實施注漿封堵、強化井筒完整性監測并評估生化反應對儲氣性能及運行安全的潛在影響等。這與實際鹽穴儲氫庫工程中井筒是泄漏薄弱環節的認知高度一致。研究還提出了針對性的風險防控建議，如針對薄弱夾層實施注漿封堵、加強井筒完整性監測、評估生化反應對儲氣性能的影響等。
圖2各類風險評價對照
圖3云模型風險評價云圖
相關成果以封面文章形式在國際學術期刊《Deep Underground Science and Engineering》在線發表，通訊作者為施錫林研究員。研究工作得到國家自然科學基金優秀青年科學基金（52122403）、中國科學院青年創新促進會優秀會員（Y2023089）等項目資助。
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）