將二氧化碳注入能量衰竭的油層，可提高油氣田采收率，同時(shí)對于保護(hù)環(huán)境也有積極意義
二氧化碳封存的潛力

科學(xué)家認(rèn)為，碳捕捉與封存技術(shù)有助于減少溫室氣體排放和控制全球變暖，有廣泛的應(yīng)用前景。通過碳捕捉與封存技術(shù)可將液化二氧化碳注入地下深處，二氧化碳會(huì)留在水中或在水中溶解，也可能與煤或其他礦物結(jié)合，或經(jīng)數(shù)千年之后與其他巖石結(jié)合在一起，形成穩(wěn)定的碳酸鹽。

據(jù)國際碳封存領(lǐng)導(dǎo)人論壇發(fā)布的報(bào)告顯示，二氧化碳捕集和封存可以在大范圍內(nèi)削減二氧化碳排放。歐洲和北美已對二氧化碳捕集和封存項(xiàng)目做了大量前期工作，如削減二氧化碳捕集成本技術(shù)和開發(fā)新的燃燒方法，評估了封存能力，并研究了在1000年內(nèi)各種結(jié)構(gòu)儲(chǔ)藏層中封存碳的表現(xiàn)，還開發(fā)了用于對被封存碳長期監(jiān)測與鑒定的技術(shù)。據(jù)估計(jì)，與年排放240億噸二氧化碳相比，世界年封存能力可超過110億噸。

封存二氧化碳提高油田采收率

目前世界上大部分油田采用注水開發(fā)，面臨著需要進(jìn)一步提高采收率和水資源缺乏的問題，對此，國外近年來大力開展二氧化碳驅(qū)提高采收率技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。這項(xiàng)技術(shù)不僅能滿足油田開發(fā)的需求，還可以解決二氧化碳的封存問題，保護(hù)大氣環(huán)境。該技術(shù)不僅僅適用于常規(guī)油藏，還適用于低滲、特低滲透油藏，可以明顯提高原油采收率。2006年美國提高采收率項(xiàng)目共計(jì)153個(gè)，其中82個(gè)是二氧化碳驅(qū)提高采收率項(xiàng)目。國際能源機(jī)構(gòu)評估認(rèn)為，世界適合二氧化碳驅(qū)油開發(fā)的資源約為3000億～6000億桶。

將二氧化碳注入能量衰竭的油層，可提高油氣田采收率，已成為世界許多國家石油開采業(yè)的共識。二氧化碳純度在90%以上即可用于提高采收率。二氧化碳在地層內(nèi)溶于水后，可使水的黏度增加20%～30%，運(yùn)移性能提高2～3倍；二氧化碳溶于油后，使原油體積膨脹，黏度降低30%～80%，油水界面張力降低，有利于提高采油速度、洗油效率和收集殘余油。二氧化碳驅(qū)一般可提高采收率7%～15%，延長油井生產(chǎn)壽命15～20年。二氧化碳來源可從工業(yè)設(shè)施如發(fā)電廠、化肥廠、水泥廠、化工廠、煉油廠、天然氣加工廠等排放物中回收，既可實(shí)現(xiàn)使氣候變暖的溫室氣體的減排，又可達(dá)到增產(chǎn)油氣的目的。

美國能源部2006年3月初發(fā)布的報(bào)告顯示，美國未來油田資源采收率可望通過采用二氧化碳注入技術(shù)而得以提高。報(bào)告稱，通過將排向大氣的二氧化碳注入油層，可使美國214億桶的探明石油儲(chǔ)量最終增加890億桶以上。

挪威石油管理局研究認(rèn)為，采用二氧化碳回注，需建立將二氧化碳輸送至油田的管網(wǎng)，回收石油費(fèi)用估計(jì)為30～33美元/桶。

我國二氧化碳驅(qū)油的實(shí)踐和前景

二氧化碳在我國石油開采中有著巨大的應(yīng)用潛力。據(jù)“中國陸上已開發(fā)油田提高采收率第二次潛力評價(jià)及發(fā)展戰(zhàn)略研究”結(jié)果，在參與本次評價(jià)的101.36億噸常規(guī)稀油油田的儲(chǔ)量中，適合二氧化碳驅(qū)的原油儲(chǔ)量約為12.3億噸，預(yù)計(jì)利用二氧化碳驅(qū)可增加可采儲(chǔ)量約1.6億噸。另外，對于我國現(xiàn)已探明的63.2億噸的低滲透油藏原油儲(chǔ)量，尤其是其中50%左右尚未動(dòng)用的儲(chǔ)量，二氧化碳驅(qū)比水驅(qū)具有更明顯的技術(shù)優(yōu)勢。但是，二氧化碳驅(qū)技術(shù)在我國尚未成為研究和應(yīng)用的主導(dǎo)技術(shù)。可以預(yù)測，隨著技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，二氧化碳將成為我國改善油田開發(fā)效果、提高原油采收率的重要資源。

我國對二氧化碳驅(qū)油技術(shù)進(jìn)行了大量的前期研究。例如，中國石油大慶油田利用煉油廠加氫車間的副產(chǎn)品——高純度二氧化碳進(jìn)行二氧化碳非混相驅(qū)礦場試驗(yàn)。雖然該礦場試驗(yàn)由于油藏的非均質(zhì)性導(dǎo)致的氣竄影響了波及效率，但總體上還是取得了降低含水率、提高原油采收率的效果。中原油田石油化工總廠建成了利用煉油廢氣生產(chǎn)液態(tài)二氧化碳的裝置，其年生產(chǎn)能力達(dá)2萬噸。這些二氧化碳將全部用于中原油田進(jìn)行二氧化碳驅(qū)油，預(yù)計(jì)可提高原油采收率15%～20％，年增產(chǎn)原油5萬多噸。

針對勝利油田特超稠油油藏的開采，勝利采油院研發(fā)成功以蒸汽吞吐為主、二氧化碳?xì)怏w采油為輔、表面活性劑為調(diào)剖劑的綜合熱力采油新工藝，現(xiàn)場試驗(yàn)應(yīng)用收到良好效果。勝利油田特超稠油油藏黏度大、埋藏深，從2005年起勝利采油院與勝利石油開發(fā)中心合作，在鄭411、T826等特超稠油區(qū)開始二氧化碳輔助蒸汽吞吐的試驗(yàn)，首次把二氧化碳和水蒸氣結(jié)合起來應(yīng)用于熱力采油，并據(jù)此展開更深入的理論研究，不斷提高熱采配套工藝技術(shù)水平。該院在鄭411-P2井應(yīng)用綜合熱采新工藝，注入液態(tài)二氧化碳200噸、蒸汽1980噸，平均日產(chǎn)油22.5噸，峰值達(dá)到43噸，周期產(chǎn)油1983噸，油氣比達(dá)到0.91。