CO2驱油法提高油气采收率（CO2―EOR）技术综述.docVIP

CO2驱油法提高油气采收率（CO2―EOR）技术综述 　　一、概述 　　石油和天然气是不可再生资源，而随着世界油气能源日益枯竭，国家能源安全形势日益严峻，提高油气采收率（Enhance Oil Recovery， EOR）已成为解决能源问题的重中之重。注气驱油是提高原油采收率的重要技术。其中，CO2是一种十分有效的气体驱油剂，已在全球范围内得到广泛关注。同时，从环保的角度来看，CO2是国际公认的主要温室气体之一，约占温室气体总量的65%。CO2的排放引起的全球变暖问题，始终困扰着各国政府和环保人士的神经。 　　而从我国国情来看，首先，我国石油资源有限，石油资源主要依靠进口，国家能源安全形势十分严峻。其次，我国是继美国之后的世界第二大CO2排放国，CO2减排责任重大。2009年，中国政府在联合国气候大会上承诺，到2020年中国单位国内生产总值CO2排放比2005年下降40%～45%，该指标已经被纳入国民经济和社会发展的中长期规划。CO2驱油技术能够处理CO2排放量，并提高原油采收率，为我国经济、政治、军事以及社会等各方面带来效益。 　　二、国内外研究现状 　　1952年，美国人Wharton取得了第一个利用CO2采油的专利，其中CO2 是用作原油的溶剂，或形成碳酸水驱。早期的研究结果表明，在一般的油藏压力下，CO2不能直接与大多数原油混相，但是CO2能够抽提原油中的轻质组分。五六十年代CO2 作为混相驱替液应用，但同时研究者也看到了CO2混相驱的局限性：原油中要求含有大量中间组分；达到混相要求高压；储层深度要求大于1000m。这些局限性促使研究者开始注意CO2 非混相驱。70年代CO2驱技术有了很大的发展，美国和前苏联等国家都进行了大量的CO2 驱工业性试验，并取得了明显的经济效益，采收率可以提高15%～25%。90年代的CO2驱技术日趋成熟，根据1994年《油气杂志》的统计结果，全世界有137个商业性的气体混相驱项目，其中55%采用的是烃类气体，42%采用的是CO2，其他气体混相驱仅占3%。目前，国外采用CO2驱油的主要国家有：美国、前苏联、匈亚利、加拿大、法国、西德等。 　　美国因其油气资源丰富，CO2混相驱已成为一项成熟的提高采收率的方法，在美国油田广泛应用。2005年，美国实施注气方法的原油产量首次超过热采产量，成为最主要的EOR方法。另据《油气杂志》2006年统计，全球实施CO2-EOR项目共94个，其中美国占了82个，其年产量占世界CO2-EOR总产量的94.2%。 　　2.1 国外CO2驱项目情况 　　美国是CO2驱发展最快的国家。自20世纪80年代以来，美国的CO2驱项目不断增加，已成为继蒸汽驱之后的第二大提高采收率技术。到2009年美国正在实施的CO2混相驱项目有64个。最大的也是最早使用CO2驱的是始于1972年的SACROC油田。其余半数以上的大型气驱方案是于1984～1986年间开始实施的，目前其增产油量仍呈继续上升的趋势。大部分油田驱替方案中，注入的CO2 体积约占烃类空隙体积的30%，提高采收率的幅度为7%～22%。 　　2.1.1小油田CO2混相驱的应用与研究 　　过去CO2混相驱一般是大油田提高原油采收率的方法。大油田由于生育储量多，剩余开采期长，经济效益好，而小油田CO2驱一般不具有这些优点。近年来许多小油田实施了CO2 混相驱提高原油采收率方案，同样获得了良好的经济效益。如位于美国密西西比州的Creek油田就是一个小油田成功实施CO2驱的实例。该油田于1996年被JP石油公司收购时的原油产量只有143 m3/d，因油田实施了CO2驱技术，使该油田的原油采收率大大提高，其原油产量在1998年达到了209 m3/d，比1996年增加了46% 。 　　2.1.2 重油CO2 非混相驱的研究与应用 　　CO2驱开采重油一般是在不适合注蒸汽开采的油田进行。这类油田的油藏地质条件是：油层薄，或埋藏太深，或渗透率太低，或含油饱和度太低等。注CO2 可有效提高这类油藏的采收率。大规模使用CO2非混相驱开发重油油田的国家是土尔其。土尔其有许多重油藏不适合热采方法。1986年土尔其石油公司在几个油田实施了CO2非混相驱，取得了成功。其中Raman油田大规模CO2非混相驱较为典型。加拿大也有许多重油油藏被认为不适合进行热力开采，加拿大对CO2驱开采重油进行了大量的研究。试验得出，轻油黏度在30饱和压力下从大约从1.4降到20，降低了15倍。另外，在不同温度下重油 黏度测量发现，温度达到275℃左右才能降粘，而CO2 一旦溶解在原油中就可使原油黏度降低，并且可以把黏度降低到用蒸汽驱替的水平。 　　2.2 国内研究现状 　　国内对CO2驱油研究起步较晚，与国外尚有一定差距，但近年来随