注CO2提高致密气藏采收率机理及其影响因素研究
CO2驱提高煤层气开采效果注入参数的实验研究
CO2驱提高煤层气开采效果注入参数的实验研究郭辉;李想;曾云;王有良;梅光远【摘要】There are the problems of low permeability, low saturation of gas and low reservoir pressure in the coal bed methane extraction of our country. Based on previous researches, we can know that CO2 has good replacement, displacement effect of coal bed gas, and can reduce carbon emission. However, there is no specific research on the optimization of injection parameters for CO2flooding. Through the orthogonal experiment method, the parameters of the recovery of CH4 including the time of gas injection, the gas injection method, the gas injection rate and the temperature pressure system, were designed. Indoor and long core displacement experiments showed that the best way of gas injection for CO2recovery was to inject CO2when depletion development recovery reached 20%, injection method was intermittent injection, injection slug size was 0.2 PV, injection rate was 0.2 mL/min. Under the condition of room temperature, pressure 9 MPa, after gas injection about 17 PV, gas injection effect of depletion development was the best. Gas injection time and injection gas injection rate had significant effect on CH4 recovery, gas injection rate had significant effect, and the influence of temperature and pressure system was relatively small.%我国煤层气面临低渗、含气饱和度低和储层压力低等问题，CO2具有较好的置换、驱替煤层气的效果，同时可以减少碳排放量，对CO2注入参数优化至今尚没有具体研究。
注CO2提高气藏采收率
注CO2提高气藏采收率胥洪俊;孙雷;常志强【期刊名称】《天然气勘探与开发》【年(卷),期】2006(029)003【摘要】通过大量文献调研,概述注CO2提高气藏采收率(EGR).注CO2提高气藏采收率的主要方法,是剩余天然气恢复压力法--将CO2高压注入地层并恢复地层压力.在地层条件下,CO2一般处于超临界状态,粘度大大高于甲烷粘度,密度远大于甲烷.随着注入量的增加,使CO2向下运移可稳定地将甲烷驱替出采出井,并具有避免沉淀和水侵发生的优点.文献表明,CO2纯度与注入气体扩散系数成反比,扩散系数小,天然气采收率高,CO2含量为 99.433%的注烟道气可提高采收率至88%～90% OGIP,效果最佳.CO2扩散系数、在水中的溶解性、注入时间及注入速率对提高采收率均有不同程度的影响.【总页数】3页(P40-41,50)【作者】胥洪俊;孙雷;常志强【作者单位】"油气藏地质及开发工程"国家重点实验室·西南石油大学;"油气藏地质及开发工程"国家重点实验室·西南石油大学;"油气藏地质及开发工程"国家重点实验室·西南石油大学【正文语种】中文【中图分类】TE3【相关文献】1.致密低渗透气藏注CO2提高采收率潜力评价 [J], 史云清;贾英;潘伟义;黄磊;严谨;郑荣臣2.超临界凝析气藏开发后期注CO2提高采收率——以北部湾盆地福山凹陷莲4断块为例 [J], 冯文彦3.注CO2提高致密气藏采收率机理及其影响因素研究 [J], 景莎莎;何俊江;周小涪4.鄂北致密气藏注CO2驱替提高采收率实验研究 [J], 杜建芬;赵勇;郭平;赵清民5.注CO2解堵后注干气提高采收率技术研究——以中原油田某区块凝析气藏为例 [J], 杨雪因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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
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一、背景：随着全球经济和人口的快速发展，人们对能源的需求越来越大，石油仍然是当前世界主要能源之一。
然而，全球石油储量逐渐减少，难以开采的储量比例越来越高。
为了提高石油采收率，开发难以采收的石油资源，二氧化碳(EOR-CO2)提高油藏采收率与地质封存一体化已成为普遍应用的技术。
二、二氧化碳提高油藏采收率与地质封存一体化：EOR-CO2技术是一项成熟的石油开采技术，通过注入CO2气体到油藏，可改变油藏内的相态平衡，促进原油的流动，提高采收率。
同时，EOR-CO2过程中产生的溶解或固体化气体可被地质封存，实现EOR-CO2技术的一体化。
三、关键技术：1.油藏储量评估技术：通过地质勘探、数据采集、建模等手段，评估油藏储量和产能，为后续EOR-CO2提供科学依据。
2.注气条件优选技术：结合油藏地质特征和物理性质等因素，选择合适的注气井位、注气量和注气时间，保证EOR-CO2注入的有效性和安全性。
3.CO2气体压力调控技术：合理控制CO2气体注入压力和速度，避免溢出和钻井漏气等安全事故。
4.油藏流体动力学模拟技术：通过数值模拟和地震监测等手段，分析确定CO2注入后油藏的流体动力学响应情况，优化EOR-CO2注入方案。
四、应用示范：以东海油田为例，采用EOR-CO2提高油藏采收率与地质封存一体化技术，成功提高了单井日产油量，减少了CO2气体排放量和地质环境影响，实现了可持续发展。
五、结论：EOR-CO2技术是提高油藏采收率和地质封存的一体化技术，需要针对不同油藏特点和地质环境，进行合理的方案制定和技术应用。
通过EOR-CO2技术的应用示范，预计能够推动这一关键技术的更广泛应用和发展。
阐述二氧化碳驱提高采收率技术及应用
阐述二氧化碳驱提高采收率技术及应用提高采收率（EOR）研究是油气田开发永恒的主题之一。
将二氧化碳注入衰竭的油层，可提高油气田采收率，己成为世界许多国家石油开采业的共识。
二氧化碳驱一般可提高原油采收率7%～15%，延长油井生产寿命15～20a。
二氧化碳来源可从工业设施如发电厂、化肥厂、水泥厂、化工厂、炼油厂、天然气加工厂等排放物中回收，既可实现使气候变暖的温室气体的减排，又可达到增产油气的目的。
1、二氧化碳驱油机理1.1降粘作用二氧化碳与原油有很好的互溶性，随着溶解气油比的增加，原油粘度显著降低，粘度降低后原油流动能力增大，油水流度比减小，提高原油产量。
1.2膨胀作用二氧化碳注入油藏后，使原油体积大幅度膨胀，便可以增加地层的弹性能量，还有利于膨胀后的剩余油脱离地层水以及岩石表面的束缚，变成可动油，是驱油效率升高，提高原油采收率。
1.3萃取和汽化原油中的轻烃在一定压力下，二氧化碳混合物能萃取和汽化原油中不同组分的轻质烃，降低原油相对密度，从而提高采收率。
二氧化碳首先萃取和汽化原油中的轻质烃，随后较重质烃被汽化产出，最后达到稳定。
1.4溶解气驱作用大量的二氧化碳溶于原油中具有溶解气驱的作用。
降压采油机理与溶解气驱相似，随着压力下降，二氧化碳从液体中逸出，液体内产生气体驱动力，提高了驱油效果。
另外，一些二氧化碳驱油后，占据了一定的孔隙空间，成为束缚气，也可使原油增产。
1.5提高渗透率作用二氧化碳溶于原油和水，使其碳酸化。
碳酸水与油藏的碳酸盐反应，生成碳酸氢盐。
碳酸氢盐易溶于水，导致碳酸盐尤其是井筒周围的大量水和二氧化碳通过的碳酸岩渗透率提高，使地层渗透率得以改善，上述作用可使砂岩渗透率提高5%-15%，同时二氧化碳还有利于抑制粘土膨胀。
另外，二氧化碳-水混合物由于酸化作用可以在一定程度上解出无机垢堵塞、疏通油流通道、恢复单井产能。
2、二氧化碳驱种类及注入工艺2.1二氧化碳驱的种类（1）二氧化碳混相驱。
混相驱油是在地层高退条件下，油中的轻质烃类分子被二氧化碳提取到气相中来，形成富含烃类的气相和溶解了二氧化碳的原油的液相两种状态。
超临界CO2在油藏中的注入与提高采收率研究
超临界CO2在油藏中的注入与提高采收率研究超临界CO2在油藏中的注入与提高采收率研究摘要：超临界CO2作为一种有效的油藏注入介质，已被广泛应用于油藏开发和增采。
本文综述了超临界CO2注入过程中的物理和化学机制，探讨了超临界CO2的适用性以及其对油藏采收率的影响。
我们还讨论了超临界CO2注入的优势和挑战，并提出了未来的研究方向。
关键词：超临界CO2；油藏注入；采收率；研究方向1 引言油田开发和增产是确保能源供应的重要环节。
然而，随着传统油井的逐渐衰竭，如何有效地开发和提高采收率成为当今石油工业的重要课题。
超临界CO2作为一种非常有前景的油藏注入介质，在油田开发和增产中已经取得了显著的成果。
本文将综述超临界CO2在油藏中的注入过程以及提高采收率的研究。
2 超临界CO2的物理和化学机制超临界CO2即位于超临界状态下的二氧化碳（CO2）。
当CO2的压力和温度超过临界点时，CO2会从气态转变为超临界状态，具有像液体一样的高密度和像气体一样的低粘度。
此外，超临界CO2还具有高扩散性和溶解能力，能够有效地与油藏中的油相互作用。
在超临界CO2注入的过程中，CO2会与油相互作用。
这种相互作用主要有三个方面的机制，即质量传递，能量传递和相互溶解。
质量传递是指CO2和油之间的物质传递，包括CO2的扩散和吸附。
能量传递是指CO2和油之间的热量传递，包括CO2的热传导和吸热。
相互溶解是指CO2和油之间的溶解作用，包括CO2的溶解度和溶解度差。
3 超临界CO2的适用性超临界CO2在油藏注入中具有许多优点。
首先，由于超临界CO2的高扩散性和溶解能力，它能够有效地与油相互作用，提高油藏中的流动性，从而提高采收率。
其次，由于超临界CO2的低粘度，它能够穿过毛细管和孔隙，达到油藏中的微观空间，进一步增加采收率。
此外，超临界CO2还能够与油中的杂质反应，提高油的品质。
最后，超临界CO2是一种环保的注入介质，能够减少二氧化碳的排放。
然而，超临界CO2在油藏注入中也面临着一些挑战。
CO2驱油提高采收率的机理
在二次采油结束时，由于毛细作用，不少原油残留在岩石缝隙间，而不能流向生产井，不论用水或烃类气体驱油都是一种非均相驱，油与水（或气体）均不能相溶形成一相，而是在两相之间形成界面。
必须具有足够大的驱动力才能将原油从岩石缝隙间挤出，否则一部分原油就停留下来。
如果能注入一种同油相混溶的物质，即与原油形成均匀的一相，孔隙中滞留油的毛细作用力就会降低和消失，原油就能被驱向生产井。
设法提高原油采收率的关键是找到一种能与原油完全相溶的合适的溶剂，从50年代开始进行这方面的探索与研究，曾经使用丙烷等轻组分烃类化合物，它可以与原油完全混溶，但成本较高。
油田现场生产的天然气也可作为混相驱，但经济上也不合算。
后来又对非烃类物质进行了研究，其中之一是CO2，它能通过逐级提取原油中的轻组分与原油达到完全互溶。
CO2驱油提高采收率的机理主要有以下几点：（1）降低原油粘度CO2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。
（2）改善原油与水的流度比大量的CO2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45℃和12.7MPa的条件下进行了有关试验，试验表明，CO2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CO2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。
（3）使原油体积膨胀CO2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CO2的溶解量。
CO2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。
（4）使原油中轻烃萃取和汽化当压力超过一定值时，CO2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。
天然气藏超临界CO2埋存及提高天然气采收率机理
天然气藏超临界CO2埋存及提高天然气采收率机理一、本文概述随着全球气候变化问题的日益严重，减少温室气体排放、实现低碳发展已成为全球共识。
作为一种重要的温室气体，二氧化碳（CO2）的减排和埋存技术受到广泛关注。
超临界CO2埋存技术作为一种新兴的碳减排策略，在地质碳储存和提高油气采收率方面显示出巨大的应用潜力。
本文旨在探讨天然气藏超临界CO2埋存及提高天然气采收率的机理，分析该技术在地质碳储存和提高油气采收率方面的应用前景，以期为我国的碳减排和油气资源开发提供理论支持和技术指导。
具体而言，本文首先介绍了超临界CO2的基本性质和特点，阐述了超临界CO2在天然气藏中的埋存过程及其影响因素。
在此基础上，分析了超临界CO2埋存对天然气藏物性的影响，包括天然气储层的渗透率、孔隙度和饱和度等。
进一步地，本文探讨了超临界CO2埋存提高天然气采收率的机理，包括超临界CO2的溶解作用、扩散作用以及其与天然气的置换作用等。
本文总结了超临界CO2埋存及提高天然气采收率技术的优势与挑战，并对未来的研究方向和应用前景进行了展望。
通过本文的研究，可以为超临界CO2埋存技术在地质碳储存和提高油气采收率方面的应用提供理论依据和技术指导，有助于推动我国碳减排和油气资源开发事业的可持续发展。
二、天然气藏超临界2埋存机理超临界CO2（ScCO2）埋存是一种新兴的碳捕获和储存（CCS）技术，该技术利用CO2在超临界状态下的特殊物理和化学性质，将其注入到地下天然气藏中，从而实现CO2的长期安全埋存和同时提高天然气的采收率。
超临界CO2埋存技术结合了环境效益和经济效益，对于减缓全球气候变化和提高能源利用效率具有重要意义。
溶解与扩散：超临界CO2在注入到天然气藏后，会与天然气藏中的烃类物质发生溶解和扩散作用。
由于超临界CO2的高密度和低粘度特性，它可以在天然气藏中迅速扩散，并与天然气中的烃类物质发生相互作用，从而实现CO2的埋存。
置换作用：超临界CO2在扩散过程中，可以通过置换作用将天然气藏中的烃类物质推出，从而提高天然气的采收率。
注入二氧化碳提高天然气采收率技术研究进展
摘 要 ： 入 Ｃ 提 高天 然 气采 收率 （ Ｓ ＧＲ） 术 可 以在将 Ｃ 存 在 地层 中的 同时 ， 过保 持 注 ０２ ＣＥ 技 Ｏ 封 通 地 层压 力和驱 替 作 用提 高天 然 气的采 收率 。对该 技术 实施 过程 中可 能存 在 的Ｃ 和Ｃ 混合 和注 入井 Ｏ２ Ｈ４ 周 围的焦耳 一汤姆 逊 制冷 效应 进 行 了模拟 研 究 ， 究表 明 ， 研 由于 Ｃ 和 Ｃ 物性 的 差异 ， Ｏ２ Ｈ４ 其混合 可 以被 抑 制 ， 入 井 周 围的 制冷 效 果 并不会 对提 高采 收率 产 生太 大影 响 。随 着 Ｃ Ｅ 注 Ｓ ＧＲ 技 术研 究 的发展 ， 该技 术 必 然会应 用于 实际 气藏 ， 并取 得 良好 的经 济效 果 。
ｑ ｅ ｔａ ｉｎ ｕ ｓ ｒ ｔｏ ｗｉ Ｅｎ ａ ｃ ｄ ｔ ｈ ｈ ｎ ｅ Ｇａ Ｒｅ ｏ ｅ ｙ ｓ ｃ ｖ ｒ
（ Ｓ ＧＲ） ＣＥ 。如 图 １所 示 为 一 个 典 型 的 Ｃ Ｅ Ｒ 系 ＳＧ 统［ ， １ 天然气藏生产 的天然气 ， ］ 主要为 甲烷 （ Ｈ ） Ｃ 气体 用于燃气发电厂发 电， 并将发 电厂或工业工厂 排放 的烟道 气 体 中捕 集 Ｃ ， 过 压缩 ， 回天然 气 ０ｚ经 输 气 田注入天然气气藏 ， 而提高 了地层压力 ， 从 并可 以 驱替 地 层 中的 天然 气 ， 高天然 气 的生 产率 。 提 如果 将 发 电厂建 在 气 田附近 ， 样 可 以大 大 降 低 Ｃ 的运 这 Ｏ。 输距离 ， 从而降低运输成本。对于水驱天然气气藏 ， 由于 气 藏 压力 得 以保 持 ， 样 可 以稳 定 天 然 气 的产 这 量 ， 控制 底 水和 边水 的 侵入 。 并
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注CO2提高致密气藏采收率机理及其影响因素研究
在地层中注入CO2能够有效恢复地层压力，尽量避免因为地层压力损失而导致下沉或者水浸的现象。
在油田生产开采过程中通过实施CO2驱气，能够得到较好的流动比，而且还能够充分保证驱替前缘的稳定性，与此同时，在重力分异作用的影响下，能够有效提升高致密气层的开采效率。
CO2具有较高的注入性以及溶解性，而且整体回收效率也相對较高，因此可以极大的提升EDR的有效性。
标签：采收率;注二氧化碳;致密气藏;影响因素
引言
目前在国际上并没有针对致密气实施统一的标准，各个国家在实际生产开采过程中，根据不同生产开采时期以及致密气资源的实际状况、经济技术条件等各种情况来制定出本国的标准，随着目前对致密气认识的不断加深，相关的概念也在不断的改进过程中。
在我国，通常情况下都是按照储层的物性来对气藏进行明确分类，通常情况下，都会将渗透率小于0.1×10-3μm2的气藏定义为致密气藏。
与常规气藏相比较，致密气藏同时具备了达西流以及非达西流的渗流特征，而且其还具有一定的启动压力梯度，非均质性也相对较强，在实际开采过程中产能的差异性也比较大;整个地层中的弹性能量相对较小，压力下降非常明显，由此就导致在开采过程中会出现明显的产量递减。
1 注二氧化碳提高致密气藏采收率机理
针对一些废弃的气体向其中注入二氧化碳能够有效提升气田的扫气效率，也能有效促进油气从地层压力恢复，在此基础上，就能充分调动油气从未开采储量。
在实际针对甲烷进行驱替的过程中，二氧化碳在气态、液态或者超临界状态下都能够充分发挥出其作用。
即使在二氧化碳突破的状态下仍然能够获得很好的甲烷采收率。
1.1筛滤置换作用
二氧化碳分子的分子分布形式呈现出直线型状态，其分子直径要远远小于甲烷，因此其完全能够进入非常小的微孔隙中，但是甲烷却不能进入，二氧化碳的这种现象就被称为是筛滤置换作用[1]。
1.2竞争吸附置换作用
在向储层中注入二氧化碳后，可以有效的提升甲烷的解析以及扩散速率，再注入二氧化碳后，会导致其渗流速度不断增加，从而导致甲烷的分压出现非常明显的下降，这样就能够有效促进甲烷实现解析和扩散;当气体进入岩层中后，两
者之间产生的相互作用力主要是由伦敦色散力以及德邦主导力来共同构成，因此就会形成吸附势。
随着气体分子电离势以极化率的不断提升，气体分子与分子之间的作用力会不断增强，如此就会导致其吸附势逐渐增加。
通常情况下二氧化碳的电离势以及极化率要远远超过甲烷，从而使得二氧化碳实际的吸附势也远远超过甲烷。
针对储集层注入二氧化碳气体后，就能够充分发挥出二氧化碳的竞争吸附置换作用，同时的在地层岩石为孔隙中存留的甲烷气体能够被二氧化碳置换出来。
2.注二氧化碳提升致密气藏采收率影响因素
在气层中注入二氧化碳是一项能够实现双赢的技术，其不仅能够将气藏中大量的残存气体置换出来，而且也可以在地层中埋藏大量的二氧化碳气体，有效缓解了温室效应。
通过发展气体来提升采收率的开发方案在实际实施过程中会受到很多因素影响，在实际操作过程中操作参数的差异、气体注入压力、二氧化碳气体注入段长、生产井压力等各种因素都会对残存气的采收率造成一定的影响。
2.1二氧化碳的来源
燃料在燃烧过程中会产生大量的二氧化碳气体，当二氧化碳气体聚集到一定程度的时候就会导致出现气候变暖以及海水酸化等环境问题。
如果能够将二氧化碳气体从产生源头进行有效收集并储存在特定的设备中，这样就能够有效缓解温室效应的产生。
根据相关数据统计发现，2007年全世界范围内通过化石燃料燃烧产生的二氧化碳气体总量已经超过了290亿t。
而在电力行业的生产过程中排放的二氧化碳气体占到了绝大多数的比例[2]。
2.2注入压力和注入时机
在超过地层压力的条件下向气层中注入二氧化碳气体，不仅能够有效提升二氧化碳在地层中的埋存量，但是也会导致存气生产量减少。
在早期油气藏开发过程中，实施二氧化碳注入提升甲烷采收率的方案整体效果并不明显，但是，在实际注入二氧化碳气体的过程中，当二氧化碳气体进入生产之前，会使得甲烷的采出量明显增加，同时也能够使二氧化碳气体在气场中的保存量得到有效改善。
在常规衰竭的情况下，甲烷采储量要远远超过早期注二氧化碳甲烷的产出量。
但实际采集作业过程中，让其达到采气的经济极限，之后再利用做二氧化碳气体注入方案，能够要提升甲烷的采收率。
2.3注气速度
在具体实施注二氧化碳提升采收率方案的过程中，二氧化碳的注入速度以及总体的注入量会对甲烷的采收率产生较大的影响。
如果在实际中二氧化碳的过程中，注入速度越快，采收率也会不断升高，但是，最终产出的气体会出现非常严重的多气体混合现象。
在实际注气作业过程中，当二氧化碳平均的注入速度达到甲烷产出速度的15%时候，就能够额外的提升产出气体采收率8%左右。
此外，针对产出的气体，还可以将其中的二氧化碳分离出来，再进行采气回注。
随着气
藏规模的不断扩大，，二氧化碳的埋存量也会不断增加，但是二氧化碳注入的速度会对及埋存造成一定的影响。
3.结论
（1）针对气藏地质构造的低点合理的注入二氧化碳，就能够有效提升地质构造高点的天然气产量。
由于会受到重力分异作用的影响，因此再注入二氧化碳后，气体首先会将气藏底部的天然气置换出来，这样就能够有效避免在注入二氧化碳过程中出现上突的现象，而且也能够对气体的混合有效的限制。
（2）选择与生产近距离较远的地方，在超过地层压力的条件下注入二氧化碳气体，虽然可能会因为地层的渗透率以及气藏的非均质性影响会导致出现二氧化碳突破现象，但是能够有效恢复地层压力。
参考文献：
[1]史云清，贾英，严谨，郑荣臣.大牛地致密低渗气藏注CO_2选区及数值模拟研究[A].中国石油学会天然气专业委员会、四川省石油学会.2016年全国天然气学术年会论文集[C].中国石油学会天然气专业委员会、四川省石油学会：，2016：13.
[2]贾英，史云清，严谨，黄磊，孙雷.基于临界参数改进的超临界CO_2-凝析气体系观测及评价方法[A].中国石油学会天然气专业委员会、四川省石油学会、浙江省石油学会.2017年全国天然气学术年会论文集[C].中国石油学会天然气专业委员会、四川省石油学会、浙江省石油学会：，2017：13.。