CO 2 驱油术实现油田增产减排
时间:2015-10-23 11:16
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国内三大石油公司作为我国的三大能源生产企业,充分利用碳捕获和封存技术(CCS),把二氧化碳“废”气加以开发利用,积极开展老油田二氧化碳驱油技术的实践与探索,对提高老油田采收率,延长油气田开发寿命,以及解决我国低渗透油藏开采难等问题起到了良好的促进作用。
提高采收率二氧化碳驱油应用广泛
碳捕获和封存技术是将二氧化碳从酸性天然气中分离出来并进行捕集提纯后压缩到超临界状态,再通过管道或其它运输工具将其输送到封存地,并注入地层深处。国际政府间气候变化专门委员会认为,碳捕集与封存是全球实现快速减排最具希望和有效的技术。目前全球已实施300多个碳捕集与封存项目。二氧化碳驱油技术是一项新兴的采油技术,也是一项成熟的采油技术,世界上的一些发达国家普遍采用。据不完全统计,目前全世界正在实施的二氧化碳驱油项目有近 80 个,美国是二氧化碳驱油项目开展最多的国家。数据显示,截止到 2009 年,美国共有 70 多座油田采用二氧化碳驱油技术,年耗二氧化碳 3,000 万吨,油田年增产 10%,预期可将枯竭的油气田寿命延长 20 年。国际能源机构评估认为,全世界适合二氧化碳驱油开发的资源约为 3,000 亿~6,000 亿桶。
二氧化碳在油和水中溶解度都很高,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。使用二氧化碳驱油技术可以在水驱油提高油气采收率的基础上再提高 10%~20%。目前,油田已知储量的 35% 可通过常规采油技术采出,剩余油气资源要通过先进的采油技术进行开采,且开采难度极大。超临界的二氧化碳具有黏度低、流动性好、扩散性好、对溶质有较强的溶解能力,且比重轻,是水的 0.6~0.8 倍等。油田采用二氧化碳驱油技术具有适用范围大、安全高效、节能环保、节水、驱油成本低和采油时率提高显著等优点。事实证明,二氧化碳驱油比水驱具有更明显的技术优势。目前,我国大庆、胜利、新疆、大港、中原等大油田也在积极开展二氧化碳驱油技术推广应用工作。
二氧化碳驱油技术助力“三桶油”增产减排
目前,二氧化碳驱油技术研究应用试验已在大庆、新疆、吉林、大港、辽河等多个油田进行,这项应用研究试验也被列入国家“863”专项研究发展计划。中石油正在大力推广二氧化碳驱油技术。二十多年来,大庆油田已形成二氧化碳泡沫压裂、吞吐和气举等多项驱油技术。吉林长岭气田在深层火山岩气藏精细描述技术、深层火山岩裂缝性储层欠平衡水平井钻井完井技术、二氧化碳分离与防腐技术和二氧化碳驱油矿场应用试验等系列技术均取得重要突破,为长岭气田采用水平井开发,达到少井高产高效以及通过二氧化碳分离注入附近油田驱油提高储量动用率和油气采收率,进而为二氧化碳有效开发利用和减排等综合效益提升提供了强有力的技术支撑。大港油田利用二氧化碳驱油技术使孔店停产老油田区块重新焕发活力,平均单井日产油能力保持在 3 吨以上,综合含水率由 90% 下降到 60%。
中石化在二氧化碳捕集和利用技术方面已经进行了 10 多年的研发工作,已先后在胜利油田、中原油田等油田开展二氧化碳驱油小型矿场试验,3 个现场应用项目每年合计封存 6.29 万吨二氧化碳。中石化胜利油田有着中国目前最大的一套燃煤发电厂烟气二氧化碳捕集纯化装置,每年可为胜利油田减少二氧化碳排放 3 万多吨,并可提高油田采收率 20.5%。捕集处理后的二氧化碳纯度在 99.5% 以上,可全部应用于目前胜利油田正在开展的“低渗透油藏二氧化碳驱油”重大先导性试验应用项目。2006 年,中石化低渗透油藏二氧化碳驱油提高采收率先导性试验应用项目落户中原油田,将炼油厂烟囱中生成的二氧化碳捕集起来,用做油田三次采油的驱油剂。2010 年 4 月,中原油田采油二厂累计注入二氧化碳 1.7 万余吨,注水 8.24 万立方米,对应的三口油井累计增油 3,600 吨。2010 年 4 月,中原油田还首次利用二氧化碳压裂技术出色地完成了香港富地柳林燃气有限公司的6 口井的煤层气井压裂任务。
中海油在 2010 年启动二氧化碳塑料项目,该项目由中海油和中科院长春应用化学研究所共同出资建设。该项目的成功实施将为大规模综合利用二氧化碳开辟一条重要途径,推动中海油上游油气田的开发利用,减少二氧化碳的集中排放。这项装置建成后,既可利用气田中的二氧化碳,减轻二氧化碳的集中排放,又可替代有污染的不可降解塑料,延伸为更合理、高效的产物链,使副产的废气得以利用,提高经济效益和社会效益。同时,由于产品中含有约 50% 的二氧化碳,可减少塑料制品对油气资源的消耗,降低国家对油气资源的依赖,其综合效益和意义重大。
围绕低碳经济建设和减排目标,“三桶油”公司面对节能减排和低渗透油藏开采难度大等双重压力,把二氧化碳当作资源来开发利用,不断加大二氧化碳捕获封存与二氧化碳驱油技术的研发力度,加强技术储备,提高二氧化碳的综合利用经济效益,为减少二氧化碳温室气体排放,解决低渗透油藏开采难和提高老油田采收率问题,及提高二氧化碳工业化综合利用效率提供了许多有益经验,具有良好的推广应用前景。