CO-2驱采油实现温室气体减排研究-韩冷冰

CO2驱采油实现温室气体减排研究韩冷冰1张瑞成2刘杰1王忠1(1.辽河石油勘探局曙光工程技术处,盘锦124109;2.辽河石油勘探局质量安全环保部,盘锦124010)摘要:CO2驱采油可显著提高原油采收率,并可同时削减注入气量的90%以上。现有烟气控制技术可满足收集燃煤电厂CO2的需求。介绍了CO2减排和驱油效果及烟气净化技术。关键词:驱采油;CO2减排;烟气净化Abstract:CO2floodingcanevidentlyimproveoilrecoveryratioandreducemorethan90%oftheinjectedair.ItistechnicallypracticaltocollectCO2fromthefluegasofcoal-firedpowerplants.CO2emissionsreduction,floodingoil-extractioneffectsandthefluegaspurificationtechnologyareintroduced.Keywords:floodingoil-extraction;CO2reduction;fluegaspurification1引言根据《京都议定书》要求,工业化国家要在2008—2012年内实现各自削减温室气体的目标,中国等发展中国家也必须更加全面地报告对气候变化采取的行动。为了履行社会责任,树立良好的企业形象,中国石油天然气集团公司也即将实施温室气体减排计划。2003年12月,国际石油行业环境保护协会、国际石油和天然气生产协会及美国石油学会公布了《温室气体排放报告导则》,国际大石油公司每年公布本公司的温室气体排放总量,同时投入大量资金进行相关研究和实施温室气体减排行动,本文简要介绍CO2驱强化采油及其实现温室气体减排的有关应用和研究情况。2CO2减排和驱油效果在综合研究了地下水层、油藏、枯竭油田、海洋、森林、农田和煤层储存以及处置CO2各种方式之后,按全生命周期评估,森林方案最便宜,其次是利用正在开采的油田和煤层气田,而后为农田,其他方式会更加昂贵。按美国的情况计算,森林和农田方案大概需要增加土地10倍多。CO2驱采油既可显著提高采收率,又可永久性储存温室气体,达到减少排放的效果。国际石油行业尤其是以美国和加拿大为代表的发达国家较早地进行了研究、试验,并有工业规模的应用[1-2]。到2000年,全世界总计有84个商业或研究阶段的CO2驱强化采油设施,产油量为31920m3,为当年总产量的0.3%。其中72个在美国,为当年总产油量的5%。在其他国家中,只有土耳其有商业应用,加拿大及特立尼达和多巴哥只有先导规模的项目。多数项目采用高压、高纯CO2。利用“吹扫”(BlowingDown)作用,可实现最大程度的采油,多数CO2强化采油被看成是临时储存。对不考虑“吹扫”(BlowingDown)作用的Weyburn油田,按25a寿命计算,注18×106tCO2,可产油20.7×106m3,即使考虑到电力消耗等因素,也可减排14×106tCO2。在LansingKansas市的C构造进行的CO2混相驱的试验,包括1口注气井和2口采油井。从2003年12月到2005年6月,累计注入7200tCO2,共产油238m3,产出气占注入量的3.8%。对加拿大的阿尔伯达(Alberta)油的预测表明,大多数油田适合采用CO2驱采,并可增加采收率13%。美国得克萨斯州电厂的CO2排放量占美国电厂的10%,其中两个最大的电厂又占全州的20%,在80.5～161km的范围内的油藏构造可用来储存CO2,1997年的研究表明,可使用30a以上,预计有95%的CO2会保留在地层中。国内石油行业较早地开展了与CO2驱采油类似的试验研究[3-4]。如1999年辽河油田的“富集烟道气双注系统”、苏北油田1996年的“二氧化碳吞吐采油试验”,均取得了一定的驱油效果,但对CO2减排还没有明确的结论。就注气方式而言,多数油田为混相驱,在大规模的项目中只有土耳其为非混相驱。提收稿日期:2008-03-18;修订日期:2008-04-06。作者简介:韩冷冰,男,1977年生,主要从事环境管理工作。环境保护与循环经济34高排油效率最常用的方式为WAG—水、气轮注。对于强化采油,有效系数为1020标m3CO2/m3油,产油井与注气井的数量比为1∶1.1,可能需要建设CO2回收厂。另外,利用高含盐的采出水将CO2以碳酸盐形式固定下来并回注到地层,是正在进行的研究课题,如美国新墨西哥州和得克萨斯州回注的采出水中含有2.07×106tCa2+和0.67×106tMg2+,可吸收CO23×106t/a。采用适当的溶剂和催化剂,CO2可与多聚甲醛或甲醛反应,形成水溶性聚合物,具有高分子量和高黏度,适合用于