
机遇与挑战:CO2埋存与提高石油采收率
期次:第882期
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□彭勃(中国石油大学提高采收率研究中心实验室主任)
由于人类对化石燃料(煤、石油、天然气)的过度依赖,工业和人类生活过程中产生的温室气体排放量日益增加,由此导致的空气污染和温室效应正在威胁着人类赖以生存的环境。在人类排放的温室气体中,65%以上为CO2(二氧化碳)。
控制CO2的排放行动已经得到世界各国政府和科技人员的广泛关注。无论是对人类发展肩负的责任,还是我国长期可持续和谐发展的需要,都迫切要求我们重视CO2减排和高效利用方法的基础研究和技术储备与开发。
一、中国政府的政策和行动
解决气候变化问题的根本出路在于科技进步和创新。为应对气候变化,节约能源和资源,中国政府已经制定了一系列积极的政策和措施。2007年6月,科技部联合14个部门共同发布了《中国应对气候变化科技专项行动》,碳捕集与封存技术作为一种潜在的CO2减排技术,被列为《专项行动》重点任务之一。
碳捕集与封存技术是一项新兴的、具有大规模CO2减排潜力的技术,有望实现化石能源使用的CO2近零排放。该技术将工业生产过程中产生的CO2捕集并安全地存储于特定地质结构中,减少向大气的排放,以减少温室气体在大气层中的聚积,从而减缓全球气候变化。
目前,世界发达国家普遍认同的减排温室气体的主要方法是地质埋存。但是地质埋存不仅面临技术上的问题,而且单一的埋存将耗费巨额的资金。作为发展中国家,我国现阶段没有足够的财力投入无效益回报的单纯的“埋存”。因此,我国CO2的减排必须建立埋存与利用相融、减排与效益双赢的新思路,在CO2的高效利用中实现长期埋存。
国内外大量研究和应用成果表明,以CO2作为驱油剂注入油藏,可以大幅度提高原油采收率。因为,油藏是封闭条件良好的地下储气库,可以实现CO2的长期地质埋存。所以,以CO2为驱油剂提高原油采收率不仅可以增加原油可采储量,而且可以实现CO2的长期地质埋存,既实现CO2减排的社会效益,又产生巨大的经济效益,是CO2埋存与高效利用的有效途径之一。
三、提高采收率技术是我国石油开发的迫切需求
从我国的石油资源量来看,依靠新增的原油地质储量(尤其是陆上油田)满足国民经济发展需求的难度越来越大。这就要求进一步提高已动用地质储量的采收率和难动用储量的开发。我国现已发现的油田大部分属于陆相沉积储层,非均质性严重,原油粘度大,导致含水率上升较快、水驱采收率较低,亟待新型的提高采收率技术的产生和应用。
CO2驱提高原油采收率技术具有广泛的应用前景。我国现已探明的63.2亿吨的低渗透油藏原油储量,尚有50%左右未动用。开发这些储量,CO2驱比水驱具有更明显的技术优势。此外,CO2在提高稠油油藏采收率、提高天然气和煤层气采收率等领域也具有很好的应用前景。
CO2驱油技术在我国至今尚未成为研究和应用的主导技术,其原因除了我国油藏和原油条件特殊性所导致的技术难点外,关键是缺少CO2气源。因此,开展CO2埋存与提高采收率的研究既是挑战也是机遇,其研究成果将使温室气体成为我国改善油田开发效果、提高原油采收率的重要资源。总体来看,这项技术离规模化应用还有一个很长的过程,需要国际社会的共同协作。