![二氧化碳排放與埋存方式探討_第1頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/e6fd253beddef1e20668b3e6326f69a8/e6fd253beddef1e20668b3e6326f69a81.gif)
![二氧化碳排放與埋存方式探討_第2頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/e6fd253beddef1e20668b3e6326f69a8/e6fd253beddef1e20668b3e6326f69a82.gif)
![二氧化碳排放與埋存方式探討_第3頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/e6fd253beddef1e20668b3e6326f69a8/e6fd253beddef1e20668b3e6326f69a83.gif)
![二氧化碳排放與埋存方式探討_第4頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/e6fd253beddef1e20668b3e6326f69a8/e6fd253beddef1e20668b3e6326f69a84.gif)
![二氧化碳排放與埋存方式探討_第5頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/e6fd253beddef1e20668b3e6326f69a8/e6fd253beddef1e20668b3e6326f69a85.gif)
下載本文檔
版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
二氧化碳排放與埋存方式探討
全球氣候變化與二氧化碳排放有關(guān)。隨著分層中二氧化碳濃度的增加,世界氣溫上升,由此引起的環(huán)境問(wèn)題引起了世界的關(guān)注。二氧化碳減排成為焦點(diǎn)。如何將二氧化碳進(jìn)行埋存同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源化利用是當(dāng)今亟需解決的課題。通過(guò)對(duì)二氧化碳驅(qū)油方式、注入方式以及二氧化碳用量的綜合研究,實(shí)現(xiàn)提高采收率與埋存的有機(jī)結(jié)合,即應(yīng)用二氧化碳來(lái)提高采收率并增加產(chǎn)量,同時(shí)對(duì)二氧化碳進(jìn)行埋存,滿足環(huán)保和油藏高效開發(fā)的要求。1環(huán)境影響要求二氧化碳的埋存是避免氣候變化的有效途徑,必須滿足對(duì)環(huán)境影響小、成本低及遵守國(guó)家和國(guó)際法規(guī)的要求。地下埋存主要選擇枯竭的油氣藏、深部的鹽水儲(chǔ)層、不能開采的煤層和深海埋存等方式。1.1埋存二氧化碳的油氣油氣藏包括多孔儲(chǔ)層、蓋層。超過(guò)一個(gè)世紀(jì)的開發(fā),數(shù)以千計(jì)的油氣藏接近經(jīng)濟(jì)開發(fā)界限,成為枯竭油氣藏,一些油田可以成為埋存二氧化碳的場(chǎng)所??萁叩挠蜌獠貙?duì)于埋存二氧化碳均具有以下優(yōu)勢(shì):埋存二氧化碳開發(fā)成本低;儲(chǔ)層證實(shí)是圈閉,可埋存油氣幾百萬(wàn)年;儲(chǔ)層地質(zhì)特征清楚;部分原有油氣生產(chǎn)裝置可以用于注入二氧化碳。1.2氧化碳的覆蓋層許多地下的含水層可以埋存二氧化碳,這些含水層在較深的地下且含有鹽水,這些水不能做為飲用水。二氧化碳溶解在水中,部分與礦物質(zhì)緩慢發(fā)生反應(yīng),形成碳酸鹽,從而實(shí)現(xiàn)二氧化碳的永久埋存。適合的含水層還必須有低滲透的蓋層,使二氧化碳的泄漏減少到最低。深部含水層二氧化碳的注入技術(shù)與枯竭油氣藏的相同。1.3氧化碳的吸附二氧化碳若被注入于合適的煤層,會(huì)被吸附,實(shí)現(xiàn)永久埋存。二氧化碳有選擇地替換煤層中的甲烷。盡管甲烷已經(jīng)采用減壓法被開采,但是采收率只有50%。注入二氧化碳可使更多的甲烷被采出,同時(shí)二氧化碳被吸附。煤層可吸附2倍于甲烷的二氧化碳。如果燃燒再次開采的甲烷,燃燒后的二氧化碳再回注煤層,就可提供高純度的二氧化碳。1.4海底二氧化碳的來(lái)源深海是二氧化碳最大的埋存場(chǎng)所,研究表明目前80%的二氧化碳排放量最后被海洋吸收。從20世紀(jì)70年代起,捕獲的二氧化碳直接注入深海,它只是加速了相關(guān)的自然過(guò)程。深海埋存二氧化碳有2種方式:①使用陸上的管線或移動(dòng)的船只將二氧化碳注入到水下1500m,這是二氧化碳具有浮力的臨界深度。在這個(gè)深度二氧化碳將被有效地溶解和驅(qū)散。②使用垂直的管線將二氧化碳注入到3000m深處,由于二氧化碳的密度比海水大,二氧化碳不能溶解,只能沉入海底,形成二氧化碳液體湖。移動(dòng)船可將固體二氧化碳投入二氧化碳液態(tài)湖中,由于固體二氧化碳密度高且具有傳熱特性,在下沉過(guò)程中只有非常小的溶解量。2通過(guò)添加碳排放量和地下埋存,提高了二氧化碳的采收率和保存率使用常規(guī)方法采油,注入二氧化碳可提高采收率10%~15%,這是已被證實(shí)的技術(shù)。二氧化碳驅(qū)油分為混相驅(qū)油和非混相驅(qū)油。2.1混合驅(qū)的提高了采收率和二氧化碳的含量2.1.1水與氣的交替注入水與氣交替注入方法也叫混相驅(qū)油,首先注入二氧化碳使原油膨脹,增強(qiáng)其流動(dòng)性,然后注水將原油驅(qū)向井口?;旌虾蟮牧黧w減小二氧化碳單相的流動(dòng)性,使原油的粘度下降(圖1)。取決于儲(chǔ)層性質(zhì)的水與氣交替注入方法有連續(xù)注入、簡(jiǎn)單注入、錐形注入等方式(圖1)。先注入二氧化碳,二氧化碳被看做懶惰帶,注水改變二氧化碳在儲(chǔ)層中的驅(qū)油速度,使二氧化碳驅(qū)油速度變慢,可改善開發(fā)效果。2.1.2優(yōu)化過(guò)程中二氧化碳混相帶和最小混相壓力在適合的儲(chǔ)層壓力、溫度及原油組分等條件下,臨界二氧化碳與原油混合,形成一種簡(jiǎn)單的流體相。相互作用的結(jié)果使原油體積膨脹,粘度降低,表面張力減小,促進(jìn)原油流出儲(chǔ)層。二氧化碳與原油第一次接觸時(shí),并不能瞬間達(dá)到混相狀態(tài),混相的條件取決于儲(chǔ)層中二氧化碳與原油混合后成分變化的動(dòng)力學(xué)條件。當(dāng)二氧化碳注入儲(chǔ)層與原油多次接觸后,二氧化碳的成分中富集了原油氣化的中間介質(zhì)。原油成分的變化導(dǎo)致二氧化碳和原油邊界之間形成混相帶,這條混相帶包括二氧化碳?xì)庀嗯c原油形成的混合體。二氧化碳混相受到壓力的影響。最小混相壓力為二氧化碳與原油完全混相時(shí)的壓力,取決于原油的組分、二氧化碳的純度、儲(chǔ)層的溫度和壓力。當(dāng)達(dá)到最小混相壓力時(shí),二氧化碳的密度與原油相同。二氧化碳混相驅(qū)油的條件是在注入壓力高于最小混相壓力下注入二氧化碳,并且最小混相壓力低于地層壓力。最小混相壓力是儲(chǔ)層進(jìn)行二氧化碳混相驅(qū)油的基礎(chǔ)條件。因此,應(yīng)將最小混相壓力的測(cè)量和預(yù)測(cè)作為重點(diǎn),現(xiàn)在主要應(yīng)用試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)公式以及熱力學(xué)模型等方法,結(jié)果更加精確。為了阻止不穩(wěn)定流的發(fā)生,防止二氧化碳早期突破,需要二氧化碳與水交替注入儲(chǔ)層,即水與氣交替注入方法。與二氧化碳相比,水在儲(chǔ)層中可實(shí)現(xiàn)相對(duì)均勻的驅(qū)替,因此驅(qū)替效果較好。2.1.3氧化碳混相驅(qū)油在北海油田,最為有效的是使用0.33t的二氧化碳,可提高1bbl的原油產(chǎn)量?;煜囹?qū)油二氧化碳用量等于原始地質(zhì)儲(chǔ)量與最大增油桶數(shù)和每增加1t原油使用的二氧化碳用量的乘積。所算出的最大增油桶數(shù)為0.09或0.04,每增加1t原油使用2.475t二氧化碳。應(yīng)用二氧化碳進(jìn)行混相驅(qū)油可提高采收率4%~9%。以2003年的油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)為預(yù)測(cè)依據(jù),以油田儲(chǔ)層80%枯竭時(shí)應(yīng)用二氧化碳混相驅(qū)油為初始條件,對(duì)提高采收率為9%時(shí)的二氧化碳用量和提高產(chǎn)量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)(表1)。目前35%的油田適于混相驅(qū)油。大部分油田處在二次采油的最后階段。2.1.4氧化碳的供放量在儲(chǔ)層中二氧化碳埋存的地球化學(xué)反應(yīng)為儲(chǔ)層中二氧化碳埋存生成的礦物蛇紋石與二氧化碳反應(yīng)生成菱鎂礦和石英,實(shí)現(xiàn)二氧化碳的永久埋存,其反應(yīng)式為美國(guó)二氧化碳提高采收率項(xiàng)目經(jīng)歷了25a,每年3500×104t二氧化碳埋存地下,每天增產(chǎn)原油34000t。30%的二氧化碳來(lái)自人工捕獲。二氧化碳用量中40%循環(huán)使用,60%埋存地下。因此二氧化碳在儲(chǔ)層中的埋存量等于二氧化碳用量乘以0.6。2.2非混合驅(qū)的增加采收率和二氧化碳劑量2.2.1重力穩(wěn)定二氧化碳注入方法非混相驅(qū)油重力穩(wěn)定二氧化碳注入方法是將二氧化碳注入到圈閉構(gòu)造的頂部,使原油向下及構(gòu)造兩邊移動(dòng),在構(gòu)造兩邊的生產(chǎn)井中將原油采出來(lái)。這種二氧化碳注入方式叫重力穩(wěn)定二氧化碳注入方法(GSGI),也叫非混相驅(qū)油(圖2)。水與氣交替注入方法既可以應(yīng)用于井組又可以應(yīng)用于整裝油田,而重力穩(wěn)定二氧化碳注入方法只能應(yīng)用于整裝油田。但是重力穩(wěn)定二氧化碳注入方法可以采出更多的原油和埋存更多的二氧化碳。2.2.2非混相驅(qū)作用在注入二氧化碳的過(guò)程中,即使不能達(dá)到最小混相壓力,仍然可以提高采收率。在這種條件下,雖然不能與原油完全混相,但是仍然有部分二氧化碳溶解在原油中,使原油膨脹。研究表明,二氧化碳注入低等級(jí)重油,可使粘度下降10級(jí)數(shù)。更為重要的是,在非混相驅(qū)中,二氧化碳驅(qū)油規(guī)律與二次采油中水驅(qū)相同,可以提高或保持地層壓力。雖然在海上水驅(qū)具有較高的采收率,但是當(dāng)儲(chǔ)層的滲透率較低,或儲(chǔ)層條件不好不適合水驅(qū)時(shí),可以使用二氧化碳非混相驅(qū)油。二氧化碳非混相驅(qū)過(guò)程中,雖然二氧化碳可以使用水與氣交替注入方法,但一般以重力穩(wěn)定二氧化碳注入方式生產(chǎn)。二氧化碳以較低的速度注入儲(chǔ)層構(gòu)造的頂部,形成人工氣頂,二氧化碳充滿儲(chǔ)層孔隙,將原油向儲(chǔ)層構(gòu)造下部及兩側(cè)推移,那里的生產(chǎn)井將原油采出。儲(chǔ)層中存在的水將影響束縛原油的流動(dòng),不利于二氧化碳非混相驅(qū)油。因此,當(dāng)水驅(qū)程度較高時(shí),二氧化碳非混相驅(qū)油效果將很差。2.2.3采收率為2,產(chǎn)品采用2.2—二氧化碳用量計(jì)算應(yīng)用非混相驅(qū)油提高采收率最大幅度為18%,最小為10%,該條件適合沒(méi)有進(jìn)行過(guò)強(qiáng)化水驅(qū)、具有氣頂并有大量的相關(guān)天然氣的油藏。應(yīng)用二氧化碳非混相驅(qū)油保持地層壓力,假定儲(chǔ)層被油與氣占據(jù),在水驅(qū)過(guò)程中,注入二氧化碳,直到恢復(fù)地層壓力。這就像在北海油田達(dá)到最小混相壓力,是使地層壓力和二氧化碳用量處在可提高經(jīng)濟(jì)效果的區(qū)間。二氧化碳用量與提高采收率前的生產(chǎn)情況有關(guān),取決于提高采收率數(shù)值的預(yù)測(cè)。增加原油產(chǎn)量和二氧化碳用量的計(jì)算方法是:提高采收率增產(chǎn)潛力等于原始地質(zhì)儲(chǔ)量乘以0.18(或0.1);二氧化碳替換原油用量等于采出原油體積與二氧化碳密度和原油地層體積系數(shù)的乘積;二氧化碳替換天然氣用量等于采出天然氣的體積與二氧化碳密度和氣體膨脹系數(shù)的乘積;二氧化碳總用量等于二氧化碳替換原油用量與二氧化碳替換天然氣用量之和。其中,二氧化碳密度是在儲(chǔ)層即地下條件下的密度;原油地層體積系數(shù)指在地層條件下的原油體積與地面條件下原油體積的比值,它是將地面原油體積校正到地下原油的體積;氣體膨脹系數(shù)為在地層條件下的天然氣體積與地面條件下天然氣體積的比值,它是將地面天然氣體積校正到地下天然氣的體積。以提高采收率18%為依據(jù),對(duì)每個(gè)區(qū)塊可采出的原油產(chǎn)量及二氧化碳用量進(jìn)行了技術(shù)上的評(píng)價(jià)(表2)。對(duì)于英國(guó)區(qū)塊二氧化碳增油潛力大,可以增產(chǎn)原油約196t。在提高采收率最低限時(shí)增產(chǎn)原油約為750×104t,大部分油田處在二次采油末期。而適合于非混相驅(qū)油的挪威油田卻在二次采油的初期階段。根據(jù)采收率預(yù)測(cè)數(shù)值,挪威非混相驅(qū)油的增油潛力為196~364t。二氧化碳在儲(chǔ)層中的埋存量等于二氧化碳用量乘以0.6。2.3重力穩(wěn)定二氧化碳注入型油水混相驅(qū)油可在水驅(qū)留下的設(shè)備條件(如利用原油水井)下進(jìn)行,這種油水井利用方式與重力穩(wěn)定二氧化碳注入方式不同(表3)。其中埋存潛力是指每增加1bbl原油埋存二氧化碳的量,如0.3t/bbl是指每增加1bbl原油二氧化碳埋存0.3t。2.4采收率和復(fù)配水系統(tǒng)陸上的開發(fā)表明,如在Permian盆地,利用低成本的二氧化碳?xì)庠?從增產(chǎn)油量和總體的經(jīng)濟(jì)性看,二氧化碳提高采收率項(xiàng)目實(shí)施得很好。預(yù)計(jì)最終增產(chǎn)油量為原始地質(zhì)儲(chǔ)量的8%~11%。輔助傳統(tǒng)水氣交替注入的CO2混相驅(qū)也存在氣體循環(huán)。盡管CO2的注入費(fèi)用為35美元/t,但Weyburn二氧化碳提高采收率項(xiàng)目和儲(chǔ)存示范工程的前景仍被看好。3南美二氧化碳注入的安全問(wèn)題全球二氧化碳提高采收率增產(chǎn)潛力大,據(jù)2006年Shell公司的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,亞太地區(qū)為8.4×108t,中東地區(qū)是106.4×108t,俄羅斯為23.8×108t,北海為4.2×108t,南北美洲共計(jì)約為32.2×108t。二氧化碳注入到儲(chǔ)層中,安全問(wèn)題凸現(xiàn)出來(lái),例如儲(chǔ)層中的裂縫在壓力波動(dòng)的情況下是否封閉,二氧化碳是否穩(wěn)定地埋存在儲(chǔ)層中。它的泄漏形式一般分為側(cè)向泄露(斷層、跨越水力圈閉、溢出點(diǎn))、通過(guò)蓋層散失(擴(kuò)散、裂隙)和通過(guò)井筒泄露(封井泥漿、井壁腐蝕)等。應(yīng)用二氧化碳提高采收率需要進(jìn)一步研究的課題包括:①二氧化碳注入過(guò)程中的最小損失量;②二氧化碳注入后儲(chǔ)層的監(jiān)測(cè);③非混相驅(qū)如何最大提高產(chǎn)量;④注入氣體中雜質(zhì)對(duì)開發(fā)效果的影響;⑤二氧化碳進(jìn)入油氣儲(chǔ)層和鹽水層中的機(jī)理研究。4氧化碳基苯磺酸鹽二氧化碳地下埋存主要采用枯竭的油
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- MCN解除合同范本
- 客運(yùn)線路租賃承包合同范本
- 買二手車付定金合同范本
- 廣告加工制作合同范本
- 公會(huì)運(yùn)營(yíng)合作合同范本
- 工地圍墻工程建設(shè)施工合同
- 出租車股權(quán)合同范本
- 2025年農(nóng)村電網(wǎng)改造升級(jí)供電合同范本
- 2024-2025年中國(guó)聚氨酯建筑用保溫材料行業(yè)市場(chǎng)行情動(dòng)態(tài)分析及發(fā)展前景趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告
- 2025年升級(jí)版計(jì)件制勞動(dòng)合同(新能源行業(yè))
- 《急性心力衰竭的急救處理》課件
- 小學(xué)六年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)《簡(jiǎn)便計(jì)算》練習(xí)題(310題-附答案)
- 青海省西寧市海湖中學(xué)2025屆中考生物仿真試卷含解析
- 2024年河南省《輔警招聘考試必刷500題》考試題庫(kù)及答案【全優(yōu)】
- -情景交際-中考英語(yǔ)復(fù)習(xí)考點(diǎn)
- 安全隱患報(bào)告和舉報(bào)獎(jiǎng)勵(lì)制度
- 地理標(biāo)志培訓(xùn)課件
- 2023行政主管年終工作報(bào)告五篇
- 2024年中國(guó)養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)商學(xué)研究報(bào)告-銀發(fā)經(jīng)濟(jì)專題
- GA/T 1003-2024銀行自助服務(wù)亭技術(shù)規(guī)范
- 公園衛(wèi)生保潔考核表
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論