二、强化采油技术

二氧化碳地质利用是指将二氧化碳注入地下，利用地下矿物或地质条件生产或强化有利用价值的产品，且相对于传统工艺可减少二氧化碳排放的过程。目前，二氧化碳地质利用主要包括二氧化碳强化石油开采、二氧化碳驱替煤层气、二氧化碳强化天然气开采、二氧化碳增强页岩气开采、二氧化碳增强地热系统、二氧化碳铀矿浸出增采、二氧化碳强化深部咸水开采。二氧化碳强化石油开采是利用最广泛的一种方式。

（一）工艺流程

CO2强化采油技术是以CO2为驱油介质提高石油采收率的技术，也称为CO2驱油技术与提高原油采收率技术（CO2-EOR），具有适用范围大、驱油效率高的特点。

CO2驱油技术主要有混相驱替和非混相驱替，两者的区别在于地层压力是否达到最小混相压力，当注入地层的压力高于最小混相压力时，实现混相驱替；当达不到最小混相压力时，实现非混相驱替。混相驱替与非混相驱替的注气方式相同，一般压注方式为：CO2经捕集液化运输至油田，储液罐中的液态CO2经喂液泵升压后，进入CO2压注泵，再次增压后进入换热器加热。随后高压CO2经气阀组配注至各CO2注气井。压力泵吸入段有压力损失，为保证压力泵的正常工作，在液态CO2进入压注泵前设置了喂液泵。为防止地层中原油析蜡及低温对套管的应力伤害，注入的液态CO2温度应不低于0℃。CO2压注工艺如图6-16所示。

图6-16　CO2压注工艺流程图

（二）典型案例

2014年中美共同发表了《中美气候变化联合声明》，明确提出推进碳捕集、利用和封存重大示范，选定陕西延长石油集团煤化工CCUS项目为中美双边合作项目。

陕西延长石油集团在鄂尔多斯地域同时拥有煤、油、气，拥有建设一体化CCUS项目的基础。陕西延长石油集团于2012年在靖边油田开展煤化工CCUS示范项目，该项目为全球首个集煤化工CO2捕集、油田CO2驱油与封存为一体的CCUS项目。该项目的煤化工厂和油田处于同一地域，CO2运输成本较低，煤化工的CO2捕集属于燃烧前捕集，工业尾气中的CO2浓度较高（＞80%）。该项目的捕集装置利用低温甲醇洗工艺捕集煤化工尾气排放中的高浓度CO2，采用氨吸收法对油田采出气中的CO2进行分离提纯，已建成的捕集装置捕集能力可达5万吨/年，捕集成本小于100元/吨。驱油封存工程中的靖边乔家洼CO2驱先导试验区于2012年9月投注第一口CO2注气井，截止至2017年5月，建成注入井组5个，单井平均日注15～20吨液态CO2，累计注入7.3万吨，有较好的增油效果。驱油封存工程第二期在吴起油田开展CO2混相驱提高采收率试验，2014年8月已完成5个井组的CO2注入和地面注采集输工作，2015年注入规模达到36个井组，年注CO2达30万吨，年封存CO2量18万吨。