CO_2封存技术为提高油气产量开辟了新的领域
我国石油工业二氧化碳地质封存研究
我国石油工业二氧化碳地质封存研究段海燕;王雷【摘要】石油工业二氧化碳地质封存,既能提高石油采收率又可实现二氧化碳永久封存.应用实证研究和对比分析的方法,研究我国与美国的油藏条件、技术水平等相关状况的差异,分析我国二氧化碳地质封存的潜力与现实障碍,发现我国需要通过国际合作开展温室气体地质封存.<京都议定书>规定的清洁发展机制提供了项目合作平台,温室气体封存项目合作,不仅能使我国实现经济开发和环境保护的双赢,还为发达国家提供"经核证的减排量",帮助其完成国际碳减排任务,项目合作前景广阔.但当前政治、成本、技术风险等因素制约着合作项目的广泛开展,由此,贯彻落实科学发展观,借鉴国外经验,进行自主技术创新,是我国现阶段实现二氧化碳地质封存的现实选择.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2009(031)001【总页数】4页(P121-124)【关键词】二氧化碳捕捉和封存(CCS);二氧化碳驱提高石油采收率(CO2-EOR);清洁发展机制(CDM)【作者】段海燕;王雷【作者单位】吉林大学东北亚研究院,吉林长春130012;中石化国际勘探开发公司,北京 100080【正文语种】中文【中图分类】X701.7全球气候变暖已日益成为各国政府和民众普遍关注的社会问题，如何处置过量排放的温室气体、减缓温室效应是全人类共同面临的重大挑战，寻求有效的温室气体减排方案成为各国努力的方向。
国际社会正在积极采取措施应用包括提高能源效率、向低含碳量燃料转变、核能、可再生能源、增加生物汇、非CO2温室气体的减排以及二氧化碳捕捉和封存（CCS）在内的温室气体减缓方案，应对全球气候变暖。
研究表明，二氧化碳捕捉和封存作为一种通过地质封存实现温室气体减排的方案，能有效促进大气中温室气体稳定目标的实现。
而石油工业领域开展二氧化碳捕捉和封存还能提高原油采收率，实现经济开发与环境保护的双赢。
二氧化碳捕获和封存（CCS）是指把二氧化碳从工业或相关能源的源分离出来，输送到一个封存地点，并且长期与大气隔绝的一个过程。
科技成果——二氧化碳的捕集驱油及封存技术
科技成果——二氧化碳的捕集驱油及封存技术技术类别储碳技术适用范围石化、电力行业、CCUS行业现状二氧化碳的捕集驱油及封存技术（CCUS）是直接减少二氧化碳的储碳技术，该技术目前主要应用于燃煤电厂、油田等领域。
胜利油田已建成国内首个工业化规模燃煤电厂烟气CO2捕集、驱油与地下封存全流程示范工程，包括年处理4万吨烟气的CO2捕集装置，生产的CO2纯度大于99.5%，并在特低渗透油藏上进行驱油，已累计增产原油2.6万吨，地下封存CO29.8万吨。
另外，吉林油田、中原油田、延长石油靖边油田等也已建设运营了示范项目。
技术原理将燃煤电厂、煤化工等企业排放的烟气中低分压的CO2捕集纯化出来，并进行压缩、干燥等处理后，通过管道或罐车等方式输送至CO2驱油封存区块；通过CO2注入系统将CO2注入至地下，有效提高油田采收率的同时，实现CO2地下封存；通过采出气CO2捕集系统将返回至地面的CO2回收，并再次注入至地下，实现较高的CO2封存率。
关键技术（1）低分压CO2捕集工艺优化技术；（2）CO2驱油及封存耦合技术；（3）CO2气窜井化学调堵技术；（4）CO2驱注采输系统腐蚀控制技术；（5）采出气中CO2的分离纯化技术；（6）CO2封存环境监测及评价技术。
工艺流程CO2捕集→输送→注入→油藏（驱油、封存）→采油→地面集输主要技术指标1、CO2捕集能耗低于2.7GJ/tCO2；2、CO2动态封存率50%以上；3、提高采收率5%以上；4、注采输系统腐蚀速率＜0.076mm/a；5、对于CO2驱油过程中地质封存能力的评价预测误差低于10%；6、近地表在线监测系统CO2浓度测定范围为0-5000ppm，检测精度≤±5%，重现性≤±5%，信号传输距离10m；地下水中在线监测系统CO2浓度测定范围为4-1800ppm，检测精度≤±10%，重现性≤±10%，信号传输距离30m。
技术水平“大规模燃煤电厂烟气二氧化碳捕集驱油封存（CCUS）技术及应用”已通过中国石油化工股份有限公司科学技术成果鉴定；“燃煤电厂烟气CO2捕集纯化技术研发及应用”通过山东省科技成果鉴定。
二氧化碳在采油中的应用
⼆氧化碳在采油中的应⽤前苏联最早从1953年开始对注⼆氧化碳提⾼采收率技术（简称“⼆氧化碳驱”）进⾏研究。
1967年，前苏联⽯油科学研究院在图依马津油⽥的亚历⼭德罗夫区块进⾏了⼯业性基础试验。
尽管这些油藏的地质条件不同，但都取得了较好的应⽤效果。
⾃20世纪80年代以来，美国的⼆氧化碳驱项⽬不断增加，注⼊的体积⼆氧化碳约占烃类孔隙体积的30％，提⾼采收率的幅度为7％～12％，⼆氧化碳驱已成为继蒸⽓驱之后的第⼆⼤提⾼采收率技术。
近年来，加拿⼤对⼆氧化碳驱开采重油进⾏了⼤量的实验研究，韦本项⽬是⽬前世界上最⼤的碳封存项⽬之⼀。
加拿⼤能源公司利⽤从美国北达科他州⼀座煤⽓化⼚输出的⼆氧化碳给⼀个⽼油⽥加压，将永久封存2000万吨⼆氧化碳，使油⽥增产1．22亿桶⽯油。
道达尔公司每年把15万吨⼆氧化碳注⼊法国西南部衰竭的Rousse⽓⽥，以提⾼采收率，并减少温室⽓体排放。
阿联酋则计划投资20～30亿美元建设碳捕集和封存⽹络，排放地区相对邻近于油⽥和丰富的⼤型油藏，以提⾼⽯油采收率和减少排放。
⼆氧化碳驱在我国的⽯油开采中也有巨⼤的应⽤潜⼒，但尚未成为我国研究和应⽤的主导技术。
虽然我国东部主要产油区⼆氧化碳⽓源较少，但⼆氧化碳驱在油⽥的应⽤越来越多，江苏、中原、⼤庆、胜利等油⽥已进⾏了现场试验。
针对胜利油⽥特超稠油油藏的开采，胜利采油院研发成功以蒸汽吞吐为主、⼆氧化碳⽓体采油为辅的综合热⼒采油新⼯艺，现场应⽤效果良好。
胜利油⽥已建成了国内最⼤的燃煤电⼚烟⽓⼆氧化碳捕集纯化装置，全年能够捕集、液化⼆氧化碳3万⾄4万吨，可全部⽤于低渗透油藏开发。
在胜利油⽥实际应⽤中，⼆氧化碳被注⼊地下后，约有50％～60％被永久封存于地下，剩余的40％⾄50％则随着油⽥伴⽣⽓返回地⾯，通过原油伴⽣⽓⼆氧化碳捕集纯化，可将伴⽣⽓中的⼆氧化碳回收，就地回注驱油，进⼀步降低了⼆氧化碳驱油成本。
⼤庆油⽥也已将⼆氧化碳驱油技术纳⼊战略储备技术，正扩⼤⼆氧化碳产能建设和驱油试验区规模，并逐步将试验区从外围油⽥向⽼区油⽥延伸。
科技成果——CO2驱油与埋存技术
科技成果——CO2驱油与埋存技术技术开发单位
中石化中原油田分公司
适用范围
高温高矿化度砂岩特高含水油藏三次采油开发
成果简介
通过催化裂化装置在炼油厂及化肥厂尾气中捕集CO2，在特高含水油藏交替注入CO2、水，增加驱替阻力，扩大驱替液波及体积；膨胀地层原油体积，降低原油粘度，降低CO2与原油界面张力，提高驱油效率，达到大幅提高原油采收率目的。
工艺技术及装备
1、CO2捕集技术；
2、特高含水油藏微观剩余油可视化、量化技术；
3、特高含水油藏CO2/水交替驱提高采收率机理体系；
4、CO2在油水两相多孔介质中的溶解扩散规律技术；
5、CO2/水交替驱流度控制技术；
6、特高含水油藏CO2复合防腐技术；
7、CO2/水交替驱分层注气及吸气剖面监测技术；
8、产出CO2回收循环回注技术；
9、CO2/水交替驱产出污水回收技术。
市场前景
该技术可有效指导中原油田中高含水油藏二氧化碳驱三次采油
和低渗注水困难油藏二氧化碳驱生产，对于我国东部老油田高含水开发后期以及低渗注水困难油藏开展提高采收率探索，缓解东部老油田严峻的开发形势具有重要意义。
二氧化碳封存背后的石油价值
目前，世界上大部分油田仍采用注水开发，针对目前世界上大部分油田采用注水开发面临着需要进一步提高采收率和水资源缺乏的问题，国外溶解度都很高的气体，当它大量溶解于原油中时，可以使原油体积膨胀，黏度下降，还可以降低油水间的界面张力、改变原油密度，有助于在储层形成
将试验区从外围油田向老区油田延伸。
长岭气田是吉林油田的主力气田，在开发过程中，以大情字井油田黑59区块为首块试验田，开展了注入二氧化碳代替水驱提高油田采收率试验。
用于低渗透油藏开发。
目前，胜利油田正在进行每年100万吨二氧化碳捕集及利用工程的设计、论证，项目建成后，将实现大规模二氧化碳封存和驱油提高采收率的。
二氧化碳封存和强化采油
二氧化碳封存和强化采油[摘要] 人为产生的CO2排入大气造成温室效应,引发全球变暖。
CO2地质封存是一种极具发展潜力减少CO2排入大气中的方法。
本文介绍了CO2封存技术的各个组成部分以及CO2封存和强化采油联合的应用情况,分析了影响CO2封存和强化采油实施的三个因素。
[关键词]二氧化碳捕获封存强化采油1、前言进入20世纪后,煤、石油和天然气等化石燃料大规模开发利用极大地提高了人类的生活水平。
人们在享用这些化石燃料及其衍生产品带来生活便利的同时,其过度使用和依赖也带来了潜在的能源危机,同时也造成了CO2的大量排放。
在18世纪工业革命之前,大气中的CO2含量为280ppm,而目前的含量高达430ppm。
有科学家认为:大气中的CO2浓度必须维持在450ppm以下方能避免全球气候变暖继续恶化[1]。
全球能源供应中尽管水能、太阳能等可再生能源的利用不断加大,但比例很小。
据欧盟有关部门的测算,可再生能源到2010至2015年占能源总量的8%—9%,能源需求量的80%仍将由化石燃料提供,其余由核能提供[2]。
所以,在当前乃至未来一段时间内能源仍以化石燃料为主的情况下,降低大气中CO2的含量就成了全球关注和研究的热点问题。
2、CO2捕获和封存CO2捕获和封存是指CO2从工业或相关能源的源头分离出来,输送到一个封存地点,并且长期与大气隔绝的一个过程[3]。
一般包括以下几个阶段:分离捕获阶段、压缩阶段、运输阶段和封存阶段。
2.1. CO2产生源及排放量由人类活动引起的CO2有不同的产生源,主要的产生源有火力发电厂和某些工业部门。
表1列举了世界范围内主要大型定点排放源所属的行业部门及其CO2年排放量。
2007年《中国的能源状况与政策》白皮书指出,从1950年到2002年,化石燃料二氧化碳排放只占同期世界排放量的9.3%。
值得注意的是,同发达国家相比,虽然人均CO2排放量较低,但排放总量在2008年已与美国大体相当。
随着我国经济持续发展,超越美国只是个时间问题。
低渗透致密油藏CO2驱油与封存技术及实践
第30卷第2期油气地质与采收率Vol.30,No.22023年3月Petroleum Geology and Recovery EfficiencyMar.2023—————————————收稿日期：2022-01-20。
作者简介：王香增（1968—），男，河南滑县人，教授级高级工程师，博士，从事特低渗透致密油气开采理论与工程技术攻关工作。
E-mail ：*****************。
基金项目：国家重点研发计划项目“二氧化碳提高油藏采收率与地质封存一体化关键技术及应用示范”（2022YFE0206700）和“CO 2驱油技术及地质封存安全监测”（2018YFB0605500），陕西省青年科技新星项目“促进CO 2与原油混相的伴生气体系构筑及其改善CO 2驱油效果评价”（2021KJXX-86）。
文章编号：1009-9603（2023）02-0027-09DOI ：10.13673/37-1359/te.202201034低渗透致密油藏CO 2驱油与封存技术及实践王香增1，2，杨红1，3，王伟1，3，姚振杰1，3，梁全胜1，3，刘瑛1，3（1.陕西省CO 2封存与提高采收率重点实验室，陕西西安710065；2.陕西延长石油（集团）有限责任公司，陕西西安710065；3.陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院，陕西西安710065）摘要：延长油田将煤化工CO 2减排和CO 2资源化利用创新结合，开创了陕北地区煤化工低碳发展和低渗透致密油藏绿色高效开发联动发展的产业模式。
系统阐述了延长油田全流程一体化碳捕集、利用与封存（CCUS ）技术及矿场试验，形成了煤化工低温甲醇洗低成本CO 2捕集技术，提出了低渗透致密油藏CO 2非混相驱“溶蚀增渗、润湿促渗”新理论，形成了以提高CO 2混相程度和CO 2驱立体均衡动用为主的CO 2高效驱油技术，明确了储层上覆盖层封闭机理，完善了盖层封盖能力和CO 2封存潜力评价方法，丰富了油藏CO 2安全监测技术体系。
二氧化碳驱油
二氧化碳溶于原油中可使原油体积膨胀，原油 体积膨胀的大小，不但取决于原油分子量的大小，而 且也取决于二氧化碳的溶解量。一般，二氧化碳在原 油中 溶解 可使其 体积 增加4 0～1 0％。 这种膨 胀作 用 对驱油非常重要：①水驱后留在油层中的残余油与 膨胀系数成反比，即膨胀越大，油层中残留的油量就 越少；②溶解二氧化碳的油滴将水挤出孔隙空间，使 水湿系统形成一种排水而不是吸水过程，泄油的相 对渗透率曲线高于它们的自动吸油相对渗透率曲 线，形成一种在任何给定饱和度条件下都有利的油
关键词：二氧化碳；驱油机理；影响因素；应用前景 中图分类号：TE357．45 文献标识码：A 文章编号：1006- - 7981( 2014) 02一0034一03
1二氧化碳的驱油机理 1．1二氧化碳驱油机理
注CO：技术的作用机理可分为CO：混相驱和 Co：非混相驱。稀油油藏主要采用C0：混相驱，而稠 油油藏主要采用CO：非混相驱。co：提高采收率的 作用主要有促使原油膨胀、改善油水流度比、溶解气 驱等。CO：驱油是油田三次采油中提高原油采收率 的一项重要手段通过向地层注入CO：气体，降低原 油粘度，达到提高原油采收率的目的。其主要途径 是：溶解气驱；通过原油体积膨胀和粘度降低——降 粘效应的非混相驱；通过混相效应在油藏中析取原 油中的烃。 1．1 ．1降粘机 理
CO：驱油提高 采收率的机理主要有 以下几点： 1．2．2．1降低原油粘度。CO。溶于原油后，降低了 原油粘度，原油粘度越高，粘度降低程度越大。原油 粘度降低时，原油流动能力增加，从而提高了原油产 量。 1．2．2．2改善原油与水的流度比。大量的CO：溶于 原油和水，将使原油和水碳酸化。原油碳酸化后，其 粘度 随之降 低，大 庆勘探开 发研究 院在4 5℃和1 2． 7MPa的条件下进行了有关试验，试验表明，CO。在 油田注入水中的溶解度为5％( 质量) ，而在原油中的 溶解度为15％( 质量) ；由于大量CO：溶于原油中，使 原油粘度由9．8mPa·s 降到2．9mPa·s ，使原油体 积增加了17．2％，同时也增加了原油的流度。水碳酸 化后，水的粘度将提高20％以上，同时也降低了水的 流度。因为碳酸化后，油和水的流度趋向靠近，所以 改善了油与水流度比，扩大了波及体积。 1．2．2．3使原油体积膨胀。CO。大量溶于原油中， 可使原油体积膨胀，原油体积膨胀的大小，不但取决 于原油分子量的大小，而且也取决于CO。的溶解量。 cO。溶于原油，使原油体积膨胀，也增加了液体内的 动能，从而提高了驱油效率。 1．2．2．4使原油中轻烃萃取和汽化。当压力超过一 定值时，CO：混合物能使原油中不同组分的轻质烃 萃取和汽化，降低原油相对密度，从而提高采收率。 萃取和汽化现象是CO：混相驱油的重要机理。在试
海底封碳__将二氧化碳“扣”在海底
|聚焦|◎编辑|刘相龙海底封碳将二氧化碳“扣”在海底为什么要把二氧化碳封存在海底？二氧化碳被顺利“捕捉”并回注到海底地层，要突破哪些“关卡”？Copyright©博看网. All Rights Reserved.|聚焦|中国海油恩平15-1原油钻采平台上的二氧化碳回注井。
图片|新华社“采取了特有的布置方式，研制了首套复合材料二氧化碳分子筛脱水橇，平衡压缩机级数与体积，研制适用于海洋高湿高盐环境的首套超临界大分子压缩机……”谈起封存模块，中国海油深圳分公司恩平15-1油田群开发项目组设计设备部经理张琪如数家珍，每一个攻克的难关、每一处特别的设计，都深印在她的脑海。
“该项目预计高峰期每年可封存二氧化碳30万吨，累计将超过150万吨。
”胡金告诉记者，恩平15-1平台全开采周期所产生的二氧化碳，绝大部分将通过这一模块注入海底“巨碗”，深“埋”其中，其减碳规模相当于植树近1400万棵，或停开近100万辆轿车。
———————————————打通回注“绿色通道”———————————————在恩平15-1平台井口夹层甲板，一个一人多高的绿色装置，在一片橘、红色中显得十分醒目。
记者看到，上面布着大小不一的操作阀以及各种仪表装置。
“这是二氧化碳回注井的采油树。
”中国海油深圳分公司恩平15-1平台钻井总监张凯告诉记者。
记者了解到，采油树是一种井口装置，是油气井最上部控制和调节油气生产开发的主要设备。
与常规开发井的红色采油树不同，这口井的采油树之所以为绿色，既彰显了其作为回注井的与众不同，也体现了示范工程项目的“绿色”意义。
目前，油田开发伴生的成百上千吨超临界状态二氧化碳，正从这里进入一条长长的、深入海底的“绿色通道”，源源不断回注至海底“巨碗”中。
不过，建这样一条“绿色通道”极其不易。
“难！超预期的难！”回忆起这口二氧化碳回注井的诞生历程，中国海油深圳分公司恩平15-1油田群开发项目组钻完井经理邓成辉连说了两个“难”。
燃煤电厂二氧化碳捕集_利用与封存技术_许世森
1背景气候变化已成为一个世界性的热点话题。
2007年6月举行的八国集团德国海利根达姆首脑会议、9月举行的澳大利亚亚太经合组织峰会、第62届联合国大会等一系列国际会议上，气候变化成为国际外交舞台的主旋律。
此外，2007年度诺贝尔和平奖授予了致力于温室气体减排的美国前副总统戈尔与联合国政府间气候变化专家小组（IPCC）。
全球气候变化所造成的影响十分明显，这种影响是全方位的、多层面的，既包括正面影响，同时也包括负面效应。
但目前它的负面影响更受关注，因为这可能会对人类社会的生存与发展不利，特别是对一些脆弱的生态系统和社会经济的脆弱地区及部门。
IPCC预测，21世纪全球平均气温升高的范围可能在1.4℃~5.8℃之间，实际上升多少，取决于21世纪人类化石燃料的消耗量，而其中最主要是电力行业的消耗，因为其几乎占据了近一半的份额。
我国经济持续高速增长导致能源大量消耗，特别是煤炭消耗大幅提高，二氧化碳减排的形势严峻，中国政府在国际上承担遏制全球变暖的政治压力很大。
据《中国电力工业CO2排放的现状及减排的潜力评估》报告分析，我国燃煤电厂2005年排放的二氧化碳约21亿吨，而到了2007年这一数字就超过了27亿吨。
燃煤电厂二氧化碳捕集、利用与封存技术西安热工研究院有限公司许世森郜时旺摘要：结合华能集团在CO2捕集方面所开展的工作，介绍了国内外在燃煤电厂CO2捕集、利用与封存方面的技术进展。
建设附CO2捕集和封存（CCS）的低碳排放燃煤电厂，是今后燃煤发电所必须面对的课题，同时对CO2的资源化利用也应引起足够的重视。
关键字：二氧化碳捕集与封存（CCS）；利用；燃煤电厂Capture,Utilization and Storage Technologyof Carbon Dioxide in Coal-fired Power PlantXu shi sen,Gao shi wangAbstract:Based on capture tasks of carbon dioxide in huaneng group,the article introduces capture,utilization and storage technology development of carbon dioxide in domestic and oversea countries.Planning to construct a low carbon emission coal-fired power plant with capture,utilization and storage technology of carbon dioxide,which is a important topic to coal-fired power plant and great attention is paid to resource utilization of carbon dioxide.Keywords:CCS(capture and storage of carbon dioxide);utilization;coal-fired power plant针对由于二氧化碳的大量排放造成的气候变化问题，国际能源署（IEA）设计了二氧化碳减排的三种情景：第一种是在目前情况下，不采取任何其他附加的变化或者说其他的干预，到2050年，石油消费将增加70%，二氧化碳排放增加130%，全球气温最少要增加6℃；第二种情景被称为ACT情景，应用现有技术，将2050年的排放量控制在现在的水平；第三种情景是被称为BLUE情景，到2050年，二氧化碳的排放量在现有基础上减少50%，根据可预计的技术水平，其中38%的减排量将来自电力行业，即大量采用低碳发电技术。
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CO2封存技术为提高油气产量开辟了新的领域 Gu ntis Moritis 翻译:汪丽丽 闫建文(大庆油田有限责任公司采油工程研究院)校对:李全信(大庆油田有限责任公司采油工程研究院) 摘要 对于石油和天然气的开采者来说,注CO2能够增加石油、天然气的产量。
对CO2进行封存,既为他们提供了机会,同时也为这些开采者增加了潜在的费用。
主题词 CO2驱 CO2封存 衰竭油气藏 含水层 提高石油采收率 一方面,限制向大气中排放CO2必然增加生产者的操作费用,另一方面,将各种工业源(例如发电厂、肥料厂和天然气厂)产生的CO2注入到油气藏能够提高油气采收率,除此之外生产者还可获得额外附加值或者在税收方面得到一些优惠。
对某些类型的油藏及地质构造来说通过注CO2的方法来提高石油产量已经得到验证。
同时一些研究工作也表明,将CO2注入到煤层的沼气井或枯竭气藏对提高天然气采收率有很大的潜力。
将CO2封存到含水层的工作也在进行中。
例如Statoil ASA正在将Sleipner西部平台产出的CO2注入到一个含水层中,并计划将Sn<hvit气田开发中产出的CO2再次注入到含水层。
美国能源部正在提供资金用于将CO2注入到深含水层的研究工作。
还有另一种封存形式,如一些天然气工厂,尤其在加拿大,已经把H2S和CO2组成的酸性气体注入到地下岩层中。
同时,一种将CO2注入到深海中的研究也在进行中,尽管一些环保组织刚刚发表过他们的异议,提出多种理由来否定这种可能性,理由之一是海洋仅在几百年时间内就可能释放CO2,而地层储存CO2长达几百万年。
美国能源部估计,封存CO2并避免碳幅射的费用在＄100～300/t,但它的目标是到2015年将这一费用减至低于＄10/t。
一、CO2测量表明,自然界的碳循环并没有全部转移掉排入大气的CO2,因此导致大气中的CO2含量随着时间的推移越来越高。
在碳的循环过程中,绿色植物通过光合作用吸收大气中的碳原子,这是从大气中提取CO2的过程,将碳原子和氧原子分离,然后氧气回归大气层,而碳转变为生物能量,如根、杆、叶。
CO2转化为碳的换算关系为3167t的CO2等于1t碳。
如果按吨(t)和千标准立方英尺(kft3)换算,则转化关系为19kft3的CO2等于1t CO2。
根据2002年4月US EPA的温室气体排放目录中的表可以看出,大气中的CO2含量在以每年七、结论1、东濮凹陷上古生界由石炭系和二叠系煤系组成,石炭世主要为海相和海陆过渡相沉积,以海相为主;二叠纪为海陆过渡相和陆相,以陆相为主。
2、烃源岩包括煤系暗色泥岩、煤岩和碳质泥岩。
石炭二叠系烃源岩经历了二次生烃,喜山期早期发生的第二次生烃期生烃量较大,同时与构造圈闭形成相匹配,有利于油气藏形成保存。
3、上古生界砂岩具有单层厚度大、横向变化也比较小的特点,虽然储层成岩作用强,但砂岩孔隙度较发育,具有较好的储积性。
4、上古生界本身纵向上有两套储盖组合:一是上石盒子组下段下石盒子组上段为储层段,上石盒子中段为盖层;二是上石盒子组上段石千峰下段为储集段,石千峰组上段为盖层。
5、圈闭类型比较简单,并以(半)背斜、断鼻及断块型圈闭占主导,其特点是圈闭面积大,幅度高。
6、东濮凹陷中央隆起带上古生界地层成藏条件最好,西部斜坡带次之,兰聊断阶带最差。
参考文献1周章保1中原地区古生界原生油气藏形成条件研究.世界石油工业,2000,7(7)18～22(收稿日期 20031016)3 汪丽丽:CO2封存技术为提高油气产量开辟了新的领域 32〔108t的速度增加,这一数量约等于人为CO2辐射的一半。
但有预测表明,如果人类不采取措施限制大气中CO2的排放量,这一速度还会继续提高。
人们相信全球变暖同大气中日益增多的CO2含量有关。
因此,为了防止全球变暖,许多国家签署了《京都协议》来限制温室气体的排放。
虽然美国没有签署《京都协议》,但美国政府仍然致力于限制温度气体的排放。
例如,美国能源部长Spencer Abraham最近说:“为了保持气候稳定美国政府计划在今后10年内将温室气体的排放减少18%,同时为了保持经济的持续增长我们需要在更新、更清洁的能源技术方面进行大量的投资。
”有三种方法可以限制向大气中排放过量的CO2:1、减少内燃机中矿物燃料的使用。
2、在发电方面减少对矿物燃料煤、石油、天然气等的依赖,并用核能、太阳能、风能以及生物能源来代替矿物燃料的使用。
3、收集CO2并将其储存到地下岩层或深海当中。
源自工业行业和发电厂的CO2在注入地层之前必须是相对纯净的气体。
关于封存CO2,美国能源部2002年1月报告说:作为工业生产过程例如合成氨生产、氢生产以及石灰岩煅烧的副产品, CO2的分离和收集都是按一定的规程进行的,但现有的收集技术还不够经济、有效。
据估计,从各种CO2的来源中收集和处理CO2的费用为＄1～3/kft3,以现有的技术手段将发电厂产生的CO2封存到地下将会使能量费用增加50%,甚至更多。
美国能源部的报告还说,先进的合成胺技术、薄膜技术和低温分离技术正在研制与开发之中,可以降低处理成本,未来电厂将CO2集中到烟道气中可以大大降低CO2的收集费用。
据估计,CO2的收集费用占CO2收集、储存、运输以及注入的总费用的四分之三。
二、提高石油采收率从20世纪70年代开始,通过注CO2的方式提高石油采收率的工作就一直在进行当中,尤其是在西得克萨斯的Permian盆地和新墨西哥东部。
据一项预测,美国的注CO2项目每年要消耗2500〔104t的CO2,同时,每天产出1900〔104bbl石油,但如果不采用注CO2技术,这些石油将一直埋藏在地下。
注CO2提高采收率工程是一项长期的需要进行10～30年规范的工程。
人们期望通过这一措施能够额外采出约占原始石油储量7%～15%的石油。
近些年,计算机模拟CO2驱技术得到了改进,同时人们在处理CO2和水混合之后的腐蚀性问题方面有了新的改进技术从而使石油开发费用大大降低。
有一个不为人知的问题就是封存到地层中的CO2能封存多长时间。
为了找到这一问题的答案,人们正在进行着几项研究工作。
在一项研究中,先进能源国际有限公司(ARI)正在对美国的三个具有商业价值的天然CO2聚集地的地质和生产情况进行检测。
研究表明,这三个穹隆聚集地能够提供非常好的模拟来证明CO2能够在地层中封存长达几百万年。
在另一项研究中,一个国际性组织协同加拿大Saskatchewan省Regina大学正在使用诸如4D地震检测技术来检测Saskatchewan省Weyburn CO2驱项目中的地层顶部岩石的完整性并进而证明CO2可以保存在地层中。
Weyburn项目使用204mile外的管道输送来的CO2气体。
出售CO2之前Dakota气化公司在煤转变成甲烷的过程中燃烧CO2。
将CO2运移到Wey2 burn的工程始于2000年10月。
Encana估计这一工程将封存大约2000〔104t的CO2并能增产113〔108bbl石油。
在加拿大阿尔伯塔省进行的另一项使用人为CO2的EOR工程是Pan West石油公司的JoffreViking CO2驱项目。
在美国,用于CO2驱的大多CO2都来自科罗里达州、新墨西哥州和密西西比州的天然CO2源,但也有一些用于注入的CO2来自于工厂的废气排放。
据安大略电厂说,他们与Blue Source公司达成的信贷协议,在2001～2005年将出售600〔104t 的CO2,同时在2002～2004年他们还将出售另外300〔104的CO2。
美国的另一种提供CO2提高石油采收率的人为CO2源是一个肥料厂。
加利福尼亚也有几个油田从注CO2中得到好处,但许多公司仍在研究如何寻找经济实惠的CO2源。
北海油田是注CO2的又一潜在目标。
丹麦最大的电力和地区热量供给商Elsam A/S4 国外油田工程第20卷第1期(200411)说,他们正在研究是否新的CO2收集技术能够使老油田以注入CO2的方式获益,从而显著提高北海油田的石油产量。
Elsanm CO2公司L P研究参与人K inder Mor2 gan的Martin说,来自丹麦发电厂的CO2具有优势,因为电厂在烟道气排除杂质方面进行了大量的投资。
尽管K inder Morgan估计的CO2价格比其他的要低,但Martin也指出,现有的经济模式表明如果政府对这些油田降低矿区使用费、税款和提供某方面信贷,该项目定会经济实用。
K inder Mor2 gan计划铺设一条每年可输送200〔104t的CO2管线。
最近Martin又说,K inder Margan已经与El2 sam签署了《理解备忘录》以便在北海油田以及CO2的来源方面进行更加广泛和细致的合作。
美国政府的保险政策也有可能是人为CO2气体得到越来越广泛应用的关键因素。
ARI总裁Vello Kuuskraa说,为了鼓励注CO2提高采收率,赋税的优惠政策是必要的,有关这一问题的讨论在各种工业会议中都曾涉及过。
税收剌激政策是从1980年开始实行的,用来鼓励国内非常规油气的生产,如煤层沼气。
Kuuskraa指出,石油行业希望得到＄5/bbl的收益,相当于注CO2后收益为＄10～15/t。
他估计在2012～2020年每天将多生产100〔104bbl原油。
他还说,这并不会影响各国的财政收入,因为这些国家将从额外生产的石油中获得税收方面的好处。
ARI估计全球范围内枯竭油气田封存CO2的能力大约9230〔108t,相当于目前世界范围内电厂燃烧释放CO2125年的排量。
三、天然气储藏在美国,将CO2注入到衰竭的天然气及天然气凝析气藏的可行性研究正在进行之中。
研究表明,CO2可以从这些油气田中额外多生产天然气和凝析油,通过再增压工艺把残余甲烷从地层中驱赶出来。
Lawrence Berkeley国家实验室的增产措施表明,注CO2采气要比常规压力递减方式增产天然气30%。
煤层也可以用来储存CO2。
注入的CO2吸附在煤层基岩上,同时甲烷去吸附作为游离气采出。
Alabama地质研究机构利用能源部提供的资金研究确定注CO2是否会提高Black Warrior盆地煤层甲烷的采收率。
四、含硫气体的注入除了提高原油采收率的目的之外,加拿大的一些天然气工厂还向地层中注入含H2S的CO2,因为产出气中的硫成分没有什么利用价值。
含硫气体在被注入到合适的地层之前首先进行压缩处理,类似产出水的处理。
加拿大西部天然气工厂最多,并且已经采用了这一压缩和注入工艺来处理来自脱硫装置的含硫气流,美国也有一些天然气工厂安装了这一工艺装置。
在这种情况下,GPM美国天然气公司说,当他们面临着日益增长的需求和与回收硫有关的高的处理费用时,他们选择了注入方案。
气体处理厂每天产出含硫气流45〔104ft3,其中27%的H2S、7115%的CO2和115%的甲烷。