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二氧化碳驅油：油煤合作新紐帶

文章來源：未知更新時間：2019-05-14 16:10:51

目前我國油田開采已步入中后期，為提高原油采收率，采用驅油技術提高產量是各大油田的普遍做法。國外近年來大力開展二氧化碳(CO2)驅油的研發和應用，這項技術不僅能滿足油田開發的需求，還能解決二氧化碳封存問題。那么，如今我國油田二氧化氧驅油運用現狀與前景如何?中國化工報記者日前進行了采訪。

二氧化碳驅油潛力巨大

“目前油藏常用的驅油技術包括水驅、聚合物驅、二元驅(表面活性劑+堿)、三元驅(聚合物+表面活性劑+堿)、氣驅、微生物驅等。”勝利油田三次采油研究所高級工程師韋雪接受中國化工報記者采訪時說，各種方式的選擇主要考慮油藏適應性以及經濟成本的不同，可以說各有所長。

從事油氣相態理論及測試、注氣提高采收率及二氧化碳埋存研究的西南石油大學教授、博士生導師湯勇接受中國化工報記者采訪時表示，我國各大油田目前主要采取4種方式驅油。

一是水驅。這是各大油田應用最廣泛的驅油技術，其優勢在于技術成熟、水源廣泛、成本較低，對中高滲油藏和親水型油藏的驅油效果好;但部分油田水驅油效率較低，另外部分水敏性強的油藏可能存在注入能力降低或注不進的問題。

二是化學劑驅。這是在水驅基礎上發展的，即在注入水中加聚合物、表面活性劑等化學溶劑。其主要優勢是提高水驅的波及體積和效率，缺點是化學溶劑使用量大，生產成本高，對儲層傷害大。

三是熱力驅油。這包括蒸汽驅、蒸汽吞吐、火燒油層和熱水驅。其主要機理是通過熱介質加熱地層油，提高流動能力。

四是氣驅。這種方式包括二氧化碳驅油。我國低滲油藏和潛山類厚油藏較多，采用的注入氣多是天然氣和二氧化碳。其主要優勢是可以解決水驅注入壓力高或注不進、無水源可注的問題。

“二氧化碳驅油在我國石油開采中有著巨大應用潛力。” 湯勇告訴記者，二氧化碳純度在90%以上即可用于驅油，其在地層內溶于水后，可使水的黏度增加20%～30%。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，有利于增加采油速度。二氧化碳驅油一般可提高原油采收率7%～15%，延長油井生產壽命15～20年。

此外，二氧化碳驅油技術不僅能滿足油田開發需求，還可解決二氧化碳封存問題，保護大氣環境。該技術適用于常規油藏，尤其對低滲、特低滲透油藏來說，可明顯提高原油采收率。

碳捕集成本制約應用

韋雪告訴記者，其實我國在二氧化碳驅油方面起步較早。1990年10月，大慶油田即開展了二氧化碳驅油的嘗試。此后，草舍油田、中原油田、勝利油田分別在2005年和2008年相繼開展二氧化碳驅油，均取得了不同程度的效果，提高采收率10%~15%。

“目前我國在二氧化碳驅油技術上已經有了突破，但目前主要的困難在于碳捕集成本較高。”韋雪說。

湯勇也表示，采用包括二氧化碳在內的氣驅，首先要考慮氣源問題。有的油田沒有二氧化碳氣源，也沒有足夠的天然氣，那就無法采用氣驅。另外氣驅主要靠地面壓縮機，生產井的氣密封對油管或套管的要求較高。目前來看，二氧化碳驅油技術在我國尚未成為研究和應用的主導技術，但可以預測，隨著技術的發展和應用范圍的擴大，二氧化碳將成我國改善油田開發效果、提高原油采收率的重要資源。

油煤合作或成最好方式

那么，用于驅油的二氧化碳從何而來?

湯勇說，目前二氧化碳主要從兩個途徑獲得：天然的二氧化碳氣藏和捕集的二氧化碳。其中，捕集的二氧化碳來源大致包括6個方面：一是化肥企業生產過程中產生的二氧化碳;二是石油天然氣煉化、加工廠產生的二氧化碳;三是鋼廠煉制鋼鐵產生的二氧化碳;四是燃煤電廠化石燃料產生的二氧化碳;五是煤化工生產過程中產生的二氧化碳;六是其他工業生產過程中產生的二氧化碳，如石灰石燒制生石灰、氧化法制造環氧乙烷、合成磷酸鈉等。

據記者了解，目前各油田使用的二氧化碳來源不盡相同。勝利油田開展的沙四段特低滲透油藏二氧化碳驅項目，其二氧化碳是齊魯石化公司在工業廢氣中捕集提純出來的;中原油田開展的二氧化碳氣驅強化采油項目，其二氧化碳來源是中原煉油廠煙道氣;江蘇油田和草舍油田的二氧化碳氣源，主要來自黃橋二氧化碳氣藏;吉林油田二氧化碳來源于徐家圍子火山巖氣藏和化工廠;長慶油田和延長油田的二氧化碳來源于煤化工企業。

“煤化工生產過程中會產生大量高濃度二氧化碳，這是驅油的一個重要碳源。”湯勇認為，將煤化工企業排放的二氧化碳應用到油田驅油，是一種雙贏，也已有了成功嘗試。例如，神華集團已建成每年10萬噸以上的二氧化碳捕集與埋存項目，延長石油榆林煤化有限公司已將捕集到的二氧化碳成功應用于靖邊油田的二氧化碳氣驅強化采油項目。

韋雪表示，煤化工碳捕利用屬于變廢為寶，同時能減輕溫室效應，一舉兩得，但目前主要受限于經濟效益。現在購買二氧化碳再利用，投入成本非常高，如果能有一些更有利的經濟補貼政策，會大大降低二氧化碳驅油的開發成本，有益于技術向前推進。

“目前存在的問題是，煤化工企業二氧化碳的捕集量是否能滿足油田需求。還有，煤化工企業往往距離油田遠，運輸就成了問題。另外，二氧化碳儲存運輸中存在的腐蝕、泄漏等安全問題，也必須高度重視。這些問題歸根結底還是成本問題，如果使用成本能降下來，二氧化碳驅油將成煤化工企業和石油開采企業合作的最好紐帶。”湯勇說。

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