中国温室气体提高石油采收率的资源化利用及地下埋存

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一、引言
1、减少温室气体排放是当今各国关注的议题
① 工 业 革 命 前 大 气 中 CO2 含量稳定在280ppm。 ① ②
2-3℃
② IPCC指出:不采取有效 措 施 ,2020 年 CO2 将 达 到 550ppm ， 比 1993 年 增 长 54%。
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一、引言
1、减少温室气体排放是当今各国关注的议题
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一、引言
1、减少温室气体排放是当今各国关注的议题
目前国际上减排CO2的主要做法： 利用可再生能源和提高能源利用效率，是 减排CO2的最佳途径；
对CO2 进行分离和提纯，并埋入地下封存 。 油气藏、地下盐水层和煤层 ——CO2的理想埋存地 油 气 藏 能 够 储 存 CO2 约 9230 亿 吨 ， 相 当 于 2050年时全球累积排放量的45％。 IEA2000
中国温室气体提高石油采收率的资源化利用 及地下埋存
973首席科学家：沈平平 报告人：窦宏恩
中国石油勘探开发研究院
目 录
一、引言 二、中国政府高度关注重视CO2减排及资源化利用 三、《温室气体提高石油采收率的资源化利用及地下埋存》－中 国国家重大基础课题 四、中国石油设立重大科技专项及重大现场试验 五、结论与认识
●中国关注温室气体减排
世界各国C 2排放数据（I EA，2000） O 国家 美国 中国 C O C 2排放量，亿吨 O 48. 81 26. 68 21. 03 10. 93 8. 78 7. 69 6. 11 5. 66 4. 1 4. 08 3. 62 3. 42 51. 93 205. 74 比例，％ 23. 72 12. 97 10. 22 5. 31 4. 27 3. 74 2. 97 2. 75 1. 99 1. 98 1. 76 1. 66 25. 24 100. 00
影响因素研究
●甲基乙醇胺（MDEA）+呱嗪（PE）
● 深入研究含有伯氨基（RNH2）和仲氨基
（R2NH）固定载体膜与CO2相互作用
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三、《温室气体提高石油采收率的资源化利用及地下埋存》 －中国国家重大基础课题 课题八： CO2的防腐、防垢等工程技术理论和方法-吉林油田负责 目标：CO2埋藏过程中降低相关的工程费用 进展：
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一、引言
3、高效廉价CO2捕集和提纯技术
22% 工业：22％ 21% 运输：21％
● CO2排放量主要源自发电和工业生 产(煤炭) 全球：发电 39％ 工业 22％ 中国：发电 35％ 工业 42％ 目前CO2的捕集成本：40-60 $/T ●富氧燃烧/燃烧后脱碳/燃烧前脱碳 工业界希望捕集的价格目标20$/T
21570000
H135 H137 387 369
H135-2-2 H135-1
21580000
21590000
4980000
Hu24 Hu50 Hu15 Hu7
H81 410 H94 363
盖层封盖性
研究区姚家组和嫩江组以及青三段 大部分，以泥岩为主，广泛分布，地 层稳定、连续性好，断层相对较少， 因此，可以作为CO2 地质埋存的有效 盖层。适合CO2 地质埋存的总盖层厚 度近500～550m。
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三、《温室气体提高石油采收率的资源化利用及地下埋存》 －中国国家重大基础课题 课题四：注CO2采油过程中的多相多组分相态理论-中石油负责 目标：提高驱油效率 进展：
●高温高压微观物理模拟。 ●混相的主要组分是C2—C5及其含量。 ●研究表明岩心中相态不同于PVT筒中相态。 ● CO2 多次接触表明是蒸发及凝析驱替过程。
● CO2储量为125.55亿 立方米。 ●采用膜分离技术
长深气田
万金塔气田
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四、中国石油设立重大科技专项及重大现场试验
3、研究吉林油田CO2埋存能力及提高采收率潜力
①吉林油田的CO2地质埋存稳定性
21550000 21560000
Hu39 Hu8 Hu27 Hu14 Hu26 Hu48 Hu28 Hu19 Hu49 Hu25 Hu33 H91 372.5 H77 354 H99 365 H130 373 Qn103 H78 H53 H110 379.5 355.5 366 Qn141 H70 381.5 H72 390.5 H101 H67 333 H111 365.5 H80 383.5 H122 406 Hu47 H118 387.5 H133 409 H160 396 H120 372 Qn142 Qn143 H82 402.5
●防腐研究
吉林油区气田 分布图
形成了注气井等系统的防腐、结
垢技术路线。
●
CO2运输方案 研究了2种抑制剂、3种CO2 运输方案。
长深1区块 长深1 万金塔气田
● 确定了含CO2气体的分离技术。 ● 采油工艺
提出了一套CO2 驱现场实验监测
方法。
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四、中国石油设立重大科技专项及重大现场试验
1、吉林油田开展提高采收率与埋存的先期试验
增产率 （%） 48.5 24.2 28.7 11.7 32.4 24. 5
备注 增油 增油 增油 增油 初期含水下降 初期含水下降 见效较晚 捞油
343. 60 77. 80 1653. 00
产量递减规律曲线
y = 1E+17e- 0. 0009x 2 R = 0. 9183
试验结果
● 在2003年底，累计增油5121吨， 注采比为1：4.28，每注一吨CO2增 油3.2吨，对增加产量起到了明显 的作用。
孔隙介质PVT装置
三维高温高压驱替装置
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三、《温室气体提高石油采收率的资源化利用及地下埋存》 －中国国家重大基础课题 课题五： CO2驱替过程中多相多组分非线性渗流机理和规律-石油大学负责 目标：提高波及系数 进展： ●研制30米的高温高压CO2驱油物理模拟装置。 ●开展一维CO2渗流规律研究。 ●开展研究了CO2 窜流通道的识别及一种堵窜的CO2—水玻璃凝 胶深部封堵剂。
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三、《温室气体提高石油采收率的资源化利用及地下埋存》 －中国国家重大基础课题 课题六：煤的O2/CO2循环燃烧原理及污染物协同脱除机理-华中科技大学负责 目标：富氧燃烧获取纯度为95%的CO2 进展： ●研究了典型煤种的O2/CO2燃烧动力学、共生 污染物的性质。 ●建成了中试规模台架实验。
国内首座中试规模台架系统
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一、引言
2、CO2 能够用于提高石油采收率 ●已开发油田注气提高采收率潜力较大
开采方式 最终采收率 10-15％ 30-35％
一次采油 二次采油 三次采油
天然能量 注水开发 热力采油 化学剂驱 注气开发
40-45％ 初步评价：中国适合注气储量 为35亿吨，增加可采储量3.5亿 吨。相当于新发现一个11亿吨 储量的大油田。
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三、《温室气体提高石油采收率的资源化利用及地下埋存》 －中国国家重大基础课题 课题七：工业废气中CO2分离/富集理论及技术-清华大学负责 目标：从大量发电厂及工业废气中获取提纯的廉价CO2 进展：
● CaO在流化床内影响因素 ● 超临界水在煤气化制氢及CO2 固定一体化
常压碳化—煅烧循环试验台
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三、《温室气体提高石油采收率的资源化利用及地下埋存》 －中国国家重大基础课题 课题一：建立适合中国地质特点的CO2埋存标准及潜力评价体系-中石油负责 目标：提供我国长期安全、经济埋存CO2和提高采收率潜力 进展：

初步制订适合中国地质特点的埋存和提高 采收率筛选标准， 确定理论潜力、有效潜力及提高采收率的 附加潜力计算方法。 建立中国各盆地油气储量数据库，包括： 预测总资源量、目前已找到总资源量 预测可采储量、目前已找到可采储量
500 400 300 200 100 1998年6月
1999年6月
2000年5月
2001年5月 日期
2002年5月
2003年5月
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四、中国石油设立重大科技专项及重大现场试验
2、编制了含CO2长春气田开发方案
吉林油区气田 分布图
●天然CO2气源主要来 源于天然气田（含量大 约22.5%）。
长深1区块 长深1
新立油田新228块注液态CO2矿场试验
●新228块是新立构造的一部分， 位于其北部。构造倾角1.06度。 油藏平均有效厚度8.93米，平均 渗 透率 0.35mD， 孔隙 度 12.38%， 油藏温度66 ℃。
700 600
产量（t ）
54-4井组见效情况统计表
井号 54-6 56-4 56-2 52-4 54-2 52-6 56-6 52-2 合计 见效日期 2000年10月 2000年9月 2000年10月 2000年12月 2000年11月 2001年2月 2000年11月 有效时间 （天） 730 560 540 323 360 400 日增油 （吨） 1.02 0.34 0.32 0.11 0.26 0.86 累增油 （吨） 743. 70 190. 00 170. 60 34. 00 93. 30
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三、《温室气体提高石油采收率的资源化利用及地下埋存》 －中国国家重大基础课题 课题三：CO2地下埋存的监测理论和技术-北京大学负责 目标：监测CO2前缘推进及安全埋存 进展：
●两对井井间地震研究表明可以识别3 米厚储层的非均质性。 ●经研究，综合应用井间地震、垂直地 震、地面地震等信息，有可能适用 于薄层、低渗、注气、前缘的推进 等研究。 ●开展了4种气体示踪剂的研究工作。
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三、《温室气体提高石油采收率的资源化利用及地下埋存》 －中国国家重大基础课题 课题二：建立CO2埋存地质学理论-中科院负责 目标：中国陆相沉积地质模式建立 进展：

初步确定建立中国油气地质模式。 以吉林油田大情字地区为例开展油藏描 述研究。 开展了水层研究、CO2与不同矿化度水 的化学反应研究。
Hu41
4970000
Hu9 Hu101 Hu16 Hu23 Hu17 Hu12 Hu18 H65 347 H103 319
QX102-38 QX104-36 QX102-36 QX104-34 QX104-32 QX102-34 391 QX100-36 QX102-32 389 48 353.5 QX100-32QX98-34 172 QX98-32 QX98-30 QX96-32 374.5 379 QX96-30 QX96-28 QX94-30 47.5 QX94-28 QX94-26 QX90-28 QX92-26 QX92-24 QX90-26 388
●中国国家科技部于2006年批准《温室气体提高石油采收率的资源化利用及地下埋存》 国家重大基础研究发展计划。 ●中国石油于2007年设立重大科技专项《温室气体CO2资源化利用及地下埋存》。 ●中国石油于2007年设立重大矿场试验《吉林油田CO2提高采收率及地下埋存现场试 验》 。 ●中国政府2008年列入国家重大专项—CO2气藏安全开发与利用技术。
中国是温室气体排放大国， 虽然目前人均排放量低于美 国、欧洲等一些发达国家， 但目前CO2排放居世界第2位 。预计2020年前后将成为第 1排放大国。
俄罗斯 日本 德国 印度 乌克兰 英国 加拿大 意大利 法国 波兰 其它国家 合计
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一、引言
1、减少温室气体排放是当今各国关注的议题
●国际社会关注温室气体减排 国际社会签署《京都议定书》，要求发达国家到2012年将温室气体 排放量相对于1990年减少5.2%。我国以发展中国家身份郑重承诺核 准《京都议定书》。 ●胡锦涛主席在2005年8月的八国会议上发表讲话，指出：中国作为 一个负责任的发展中国家，为应对气候变化将采取一系列有利于缓解 温室气体排放的政策措施。
8-2→8-6 L：495m 4-1→4-4 L：570m 黑59-8-4-1 12-4→12-8 L：520m 10-4→14-8 L：600m 10-4→6-4
H75-29-9～H75-29-5剖面
黑59-12-10 L：540m
黑59-10-10 12-4→12-8 黑59-8-8 L：593m
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中国
35% 发电：35％ 22% 工业：22％
民用：16％ 16%
全球
2% 其它：2％ 39% 发电：39％
炼焦：20％ 20%
19% 民用：19％
其它：4％ 4%
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一、引言
●将捕集的CO2注入油田 即可达到履行减排义务 目的,还可以提高油田的 采收率,取得良好经济效 益。
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二、中国政府高度关注重视CO2减排及资源化利用