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目前，世界上大部分油田仍采用注水开发，这就面临着需要进一步提高采收率和水资源缺乏的问题。
对此，国外近年来大力开展二氧化碳驱油提高采收率技术的研发和应用。
这项技术不仅能满足油田开发的需求，还可以解决二氧化碳的封存问题，保护大气环境。
该技术不仅适用于常规油藏，尤其对低渗、特低渗透油藏，可以明显提高原油采收率。
一、二氧化碳驱油技术二氧化碳驱油，是一种把二氧化碳注入油层中以提高油田采收率的技术。
标准状况下，二氧化碳是一种无色、无味、比空气重的气体，密度是1.977克/升。
当温度压力高于临界点时，二氧化碳的性质发生变化：形态近于液体，黏度近于气体，扩散系数为液体的100倍。
这时的二氧化碳是一种很好的溶剂，其溶解性、穿透性均超过水、乙醇、乙醚等有机溶剂。
如果将二氧化碳流体与待分离的物质接触，它就能够有选择性地把该物质中所含的极性、沸点和分子量不同的成分依次萃取出来。
萃取出来的混合物在压力下降或温度升高时，其中的超临界流体变成普通的二氧化碳气体，而被萃取的物质则完全或基本析出，二氧化碳与萃取物就迅速分离为两相，这样，可以从许多种物质中提取其有效成分。
二氧化碳驱油一般可提高原油采收率7%~15%，延长油井生产寿命15~20年。
在二氧化碳与地层原油初次接触时并不能形成混相，但在合适的压力、温度和原油组分的条件下，二氧化碳可以形成混相前缘。
超临界流体将从原油中萃取出较重的碳氢化合物，并不断使驱替前缘的气体浓缩。
于是，二氧化碳和原油就变成混相的液体，形成单一液相，从而可以有效地将地层原油驱替到生产井。
应用混相驱油提高石油采收率的一个关键性参数是气体与原油的最小混相压力（MMP），MMP是确定气驱最佳工作压力的基础。
一般情况下，因为混相驱油比非混相驱油能采出更多的原油，所以希望在等于或略高于MMP下进行气驱。
如果压力远高于MMP,就容易造成地层破裂，无法保障生产过程的安全性，其结果是不仅不能大幅度提高原油产量，还会降低经济效益。
SCCO2超临界二氧化碳气藏可作为CO2以超临界状态（SCCO2）稳定埋存的地质载体。
但由于气藏中储存的有具有开发潜力的天然气，会影响SCCO2埋存的稳定性。
CO2储存采用低温低压储罐，常用温度、压力工作参数为-20℃、2.2MPa.就投资成本、操作工艺和保冷性能来讲，建议大罐采用聚氨酯硬质泡沫塑料浇注成型保冷工艺，小罐采用真空粉末绝热保冷工艺。
二氧化碳的物理性质不同的温度压力下，对应的饱和压力也不一样，当其压力低于它的饱和压力时，二氧化碳可为香槟酒提供气泡。
当压力超过2.1MPa,且温度在-17℃以下或更低时，二氧化碳以稳定液体状态存在，适合运输和储存。
假如温度足够低，在一定压力范围内，二氧化碳则以固态形式（干冰）存在。
纯二氧化碳临界温度31.11℃，临界压力为7.53MPa(或为1071psi)。
在高于临界温度时，无论压力有多高，二氧化碳都以气态存在，而且密度与压力的关系成正相关系。
二氧化碳易溶于原油和水，在原油中的溶解度是在水中的4~9倍。
二氧化碳的溶解度随压力增加而增加，随温度增加而降低，随水中的矿化度的增加而减少。
在大部分混相驱中，油藏温度在临界温度之上，因此在油层中很难形成二氧化碳液态驱。
二氧化碳驱的种类二氧化碳混相驱。
混相驱油是在地层高退条件下，油中的轻质烃类分子被二氧化碳提取到气相中来，形成富含烃类的气相和溶解了二氧化碳的原油的液相两种状态。
当压力达到足够高时，二氧化碳把原油中的轻质和中间组分提取后，原油溶剂沥青、石蜡的能力下降，这些重质成分将会从原油中析出，残留在原地，原油粘度大幅度下降，从而达到混相驱的目的。
混相驱油效率很高，条件允许时，可以使排驱剂所到之处的原油百分之百的采出。
但要求混相压力很高，组成原油的轻质组分C2~C6含量很高，否则很难实现混相驱油。
由于受地层破裂压力等条件的限制，混相驱替只适用于重度比较高的轻质油藏，同时在浅层、深层、致密层、高渗透层、碳酸盐层、砂岩中都有过应用的经验，总结起来，二氧化碳混相驱对开采下面几类油藏具有更重要的意义。
二氧化碳采油技术（徐卫东）一、CO2采油技术简介及原理自上世纪50年代美国开始CO2驱油技术研究以来，CO2EOR技术发展迅速，目前已经成为一项主导的EOR技术，据2010年油气杂志统计显示，美国2010年开展的EOR项目中，CO2EOR项目已经成为增油量最多的项目，占美国整个EOR增油量的42.4%。
CO2作为一种优良的驱油剂，其优势主要体现在几个方面：高密度、低粘度、易溶于原油和水、CO2对原油中轻质组分的抽提作用以及易于液化等特点。
CO2在温度高于31℃、压力高于7.4MPa下时将处于超临界状态，此时气液界面将消失，再提高压力CO2将不会被液化，此时的CO2密度近于液体，粘度近于气体，称为超临界CO2。
超临界CO2具有一些特殊的物理性质，主要表现在具有类似于气体的扩散性，同时兼有低粘度、低表面张力的特性。
其扩散系数为常规液体100倍以上、表面张力远小于常规液体的表面张力、而其粘度比常规液体低2个数量级以上。
随着注入气体摩尔分数的增加，原油粘度迅速下降，当注入压力达到21MPa时，体积膨胀1.4倍，原油粘度降低到原来的0.32倍，注入CO2降粘效果显著。
CO2萃取和汽化原油中的轻烃，大量的轻烃与CO2混合，可大幅度降低油水界面张力，从而提高原油采收率。
CO2遇水可形成弱酸，可改变油层岩石的孔隙结构。
大量的CO2溶于原油中具有溶解气驱的作用。
随着压力的下降，CO2从液体中逸出，液体内产生气体驱动力，提高驱油效果。
CO2注入后与原油的混相作用，CO2与原油形成混相后驱油效率达到90%以上，将会大大提高原油采收率。
二、国内技术现状与国外注气开发技术相比，我国这方面起步晚，发展慢，与国际先进水平存在明显的差距。
近几年在我国先后开展了CO2驱油实验，国内众多高校和研究机构针对不同油藏类型，不同原油物性开展了系列室内混相驱试验研究，并用组分模型软件，开展了数值模拟和室内物理模拟研究，取得了很多成果。
1988年，大庆油田在萨南东部过渡带开辟了注CO2试验区，1990年至1995年底先后对葡Ⅰ2油层和萨Ⅱ10—14油层进行了非混相CO2油先导性矿场试验。
适合co2驱的油藏特征适合CO2驱的油藏特征引言•CO2驱是一种常用的增注剂，用于提高油田采收率的方法之一。
•CO2驱适用于某些特定油藏特征，本文将介绍这些特征。
油藏类型•深层油藏：CO2在高温高压条件下具有较高的溶解能力，适合用于深层油藏。
•碳酸盐岩油藏：由于碳酸盐岩具有较高的孔隙度和渗透率，CO2能够更好地扩散，提高采收率。
•低渗透油藏：由于低渗透油藏通常水驱效果较差，CO2驱可以有效改善采收率。
油藏特性•高饱和度：油藏的初始饱和度高，可以保证更多的CO2溶解在油相中，实现驱油效果。
•低粘度油：低粘度油在CO2注入过程中更易于驱出，并且CO2溶解速度更快。
•大孔隙结构：油藏中的孔隙结构较大，有利于CO2的扩散和溶解。
油藏地质条件•富含CO2源：油藏附近存在丰富的CO2源，如天然气井、二氧化碳埋存库等，可以供应CO2用于驱油。
•适宜的温度压力条件：油藏地温和压力适宜，有利于CO2溶解和扩散。
CO2驱的优势•多相流体驱替作用：CO2驱通过多相流体作用，包括溶解、胶束形成等，使原油与CO2的相互作用增加，提高采收率。
•储层物理化学变化：CO2驱会改变储层的物理和化学特性，减少油水界面张力，增加渗透率，促进油的运移。
结论•CO2驱适用于深层油藏、碳酸盐岩油藏和低渗透油藏。
•油藏的高饱和度、低粘度和大孔隙结构是适合CO2驱的重要特征。
•油藏地质条件包括富含CO2源和适宜的温度压力条件。
•CO2驱具有多相流体驱替作用和储层物理化学变化的优势。
以上是对适合CO2驱的油藏特征的简要介绍，希望对相关领域的研究和实践有所帮助。
CO2驱的挑战•CO2的供应与输送：获取足够的CO2并将其输送到油田是一项具有挑战性的任务，需要建立稳定可靠的输送系统。
•CO2的溶解性与扩散性：油藏中的原油与CO2的溶解与扩散速度受到多种因素影响，需要进行适当的实验和模拟研究。
•CO2的注入与储存：CO2的注入需要精确控制注入速度和压力，避免地层破裂或CO2泄露。
SCCO2超临界二氧化碳
气藏可作为CO2以超临界状态（SCCO2）稳定埋存的地质载体。
但由于气藏中储存的有具有开发潜力的天然气，会影响SCCO2埋存的稳定性。
CO2储存采用低温低压储罐，常用温度、压力工作参数为-20℃、2.2MPa.就投资成本、操作工艺和保冷性能来讲，建议大罐采用聚氨酯硬质泡沫塑料浇注成型保冷工艺，小罐采用真空粉末绝热保冷工艺。
二氧化碳的物理性质
不同的温度压力下，对应的饱和压力也不一样，当其压力低于它的饱和压力时，二氧化碳可为香槟酒提供气泡。
当压力超过2.1MPa,且温度在-17℃以下或更低时，二氧化碳以稳定液体状态存在，适合运输和储存。
假如温度足够低，在一定压力范围内，二氧化碳则以固态形式（干冰）存在。
纯二氧化碳临界温度31.11℃，临界压力为7.53MPa(或为1071psi)。
在高于临界温度时，无论压力有多高，二氧化碳都以气态存在，而且密度与压力的关系成正相关系。
二氧化碳易溶于原油和水，在原油中的溶解度是在水中的4~9倍。
二氧化碳的溶解度随压力增加而增加，随温度增加而降低，随水中的矿化度的增加而减少。
在大部分混相驱中，油藏温度在临界温度之上，因此在油层中很难形成二氧化碳液态驱。
二氧化碳驱的种类
二氧化碳混相驱。
混相驱油是在地层高退条件下，油中的轻质烃类分子被二氧化碳提取到气相中来，形成富含烃类的气相和溶解了二氧化碳的原油的液相两种状态。
当压力达到足够高时，二氧化碳把原油中的轻质和中间组分提取后，原油溶剂沥青、石蜡的能力下降，这些重质成分将会从原油中析出，残留在原地，原油粘度大幅度下降，从而达到混相驱的目的。
混相驱油效率很高，条件允许时，可以使排驱剂所到之处的原油百分之百的采出。
但要求混相压力很高，组成原油的轻质组分C2~C6含量很高，否则很难实现混相驱油。
由于受地层破裂压力等条件的限制，混相驱替只适用于重度比较高的轻质油藏，同时在浅层、深层、致密层、高渗透层、碳酸盐层、砂岩中都有过应用的经验，总结起来，二氧化碳混相驱对开采下面几类油藏具有更重要的意义。
a、水驱效果差的低渗透油藏；b、水驱完全枯竭的砂岩油藏；c、接近开采经济极限的深层、轻质油藏；d利用二氧化碳重力稳定混相驱开采多盐丘油藏。
（2）二氧化碳非混相驱。
二氧化碳非混相驱的主要采油机理是降低原油的粘度，使原油体积膨胀，减少界面张力，对原油中轻烃汽化和油提。
当地层及其
中流体的性质决定油藏不能采用混相驱时，利用二氧化碳非混相驱的开采机理，也能达到提高原油采收率的目的，主要应用包括：a、可用二氧化碳来恢复枯竭油藏的压力。
虽然与水相比，恢复压力所用的时间要长得多，但由于油藏中存在的游离气相将分散二氧化碳，使之接触到比混相驱更多的地下原油，从而使波及效率增大。
特别是对于低渗透油藏，在不能以经济速度注入或驱替溶剂段塞来提高油藏的压力时，采用注二氧化碳，就可能办到，因为低渗透油层对注入二氧化碳这类低粘度流体的阻力很小。
b、重力稳定非混相驱替。
用于开采高倾角、垂向渗透率高的油藏。
c、重油二氧化碳驱，可以改善重油的流度，从而改善水驱效率。
d、应用二氧化碳驱开采高粘度原油。
二氧化碳驱注入工艺
（1）连续注二氧化碳气体。
直接向已枯竭的地层中连续注入二氧化碳气体，特点为：a.见效快，但二氧化碳消耗量大，一般为地层孔隙体积的几倍；b.
由于不利的流度比，容易发生早期气窜，产气量上升快，二氧化碳利用率低；c.不适于压力过低的油藏，因为这类油藏一方面需要大量的二氧化碳气体，另一方面，过低的压力下二氧化碳气体与原油混相困难，造成只有少量轻质烃采出，大量重质烃留在地下。
（2）注碳酸水（ORCO）。
利用二氧化碳溶于水的性质，将水-二氧化碳溶液注入到地层后，水中的二氧化碳在分子扩散作用下与原油接触并驱油。
（3）水和二氧化碳气体交替注入。
将二氧化碳和水以较小的段塞尺寸（一般小于5%HCPV）交替注入到油层中驱油。
虽然注入的水可能造成水屏蔽和二氧化碳绕流原油，且存在潜力的重力分层作用，同时还可能造成注入能力下降等缺点。
但由于改善了二氧化碳的流度，提高了二氧化碳的体积波及系数和利用率，因此，交替注入方式是经济有效的提高采收率的工艺方法。
（4）同时注入二氧化碳气体和水。
二氧化碳和水同时注入是利用双注系统同时将水和二氧化碳注入油层的方法。
可以看做WAG法的一种极端情况。
此种注入方法的不利因素就是：当高压注入二氧化碳和水的混合物时，注入井腐蚀严重；当两相同时注入时，注入能力会降低。
吉林油田二氧化碳驱油：
选择已建的吉林长山化肥集团有限公司和吉林油田万金塔二氧化碳气田所产二氧化碳为注入介质来源。
槽车运输至二氧化碳试验区，通过注入系统注入地下。
工艺流程
主流程:
二氧化碳槽车来液卸入储罐暂存，生产时，储罐内的二氧化碳液经泵加压、计量后进入二氧化碳注入泵，由注入泵加压后，再经单井管道输送至注入井口注入地下。
气相循环流程
储罐内的二氧化碳液体在喂液泵中分两部分输出，一部分供给注入泵；另一部分流经喂液泵电机转子与定子间形成的环形空间，对电机冷却，自身汽化，这部分气液混合物再经储罐气相管回流到储罐内。
系统循环回流流程
当整个系统初次运行或停运后再投时，系统温度可能高于饱和二氧化碳液体温度。
流体流经系统设备、管路时，由于升温，部分二氧化碳液体汽化，形成气液混合物，使喂液泵气蚀、注入泵气锁，系统无法正常运行。
所以在系统末端设循环流程，对整个系统冷却。
监测
二氧化碳来液处于-20℃、2.0MPa的饱和状态，环境温度及压力的变化都会造成二氧化碳相态变化，生产中，注入介质（液态二氧化碳）处于密闭系统中，无法直观感知其相态。
因此，在储罐、喂液泵出入口、注入泵出口设温度压力传感器进行监测，同时对注入流量进行计量，远传至仪表值班室，进行显示存储，以便全面掌握运行情况。
