CO2驱油与封存的发展趋势
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1 二氧化碳驱油技术研究现状与发展趋势
随着世界经济的飞速发展, 能源的生产与供求矛盾越发突出,石油作为工业 发展的命脉,由于其储量的有限性,使得人们对它的研究和关注程度远胜于其它能源。寻找有效而 廉价的采油新技术一直是专家们不断探索的问题。
针对目前世界上大部分油田采用注水开发面临着需要进一步提高采收率和水资源缺乏的问题国外近年来大力开展了二氧化碳驱油提高采收率(EOR)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)二氧化碳驱油技术机理
1、 降粘作用
二氧化碳与原油有很好的互溶性,能显著降低原油粘度,可降低到原粘度的1/10左右。原油初始粘度越高,降低后的粘度差越大,粘度降低后原油流动能力增大,提高原油产量。
2、 改善原油与水的流度比
二氧化碳溶于原油和水,使其碳酸化。原油碳酸化后,其粘度随之降低,同时也降低了水的流度,改善了油与水流度比,扩大了波及体积。
3、 膨胀作用
二氧化碳注入油藏后,使原油体积大幅度膨胀,便可以增加地层的弹性能量,还有利于膨胀后的剩余油脱离地层水以及岩石表面的束缚,变成可动油,是驱油效率升高,提高原油采收率。
4、 萃取和汽化原油中的轻烃
在一定压力下,二氧化碳混合物能萃取和汽化原油中不同组分的轻质烃,降低原油相对密度,从而提高采收率。二氧化碳首先萃取和汽化原油中的轻质烃,随后较重质烃被汽化产出,最后达到稳定。
5、 混相效应
混相效应是指两种流体能相互溶解而不存在界面,消除了界面张力。二氧化碳与原油混合后,不仅能萃取和汽化原油中轻质烃,而且还能形成二氧化碳和轻质烃混合的油带。油带移动是最有效的驱油过程,可使采收率达到90%以上。
6、 分子扩散作用
多数情况下,二氧化碳是通过分子的缓慢扩散作用溶于原油。分子的扩散过程很
2 缓慢,特别是水相将油相与二氧化碳气相隔开时,水相阻碍了二氧化碳分子向油相中的扩散并且完全抑制了轻质烃从油相释放到二氧化碳中,因此,必须有足够的时间,使二氧化碳分子充分扩散到油相中。
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__________________________________________________ 二氧化碳捕集、利用与封存技术调研报告
一、调研背景
为减缓全球气候变化趋势,人类正在通过持续不断的研究以及国家间合作,从技术、经济、政策、法律等层面探寻长期有效地减少以二氧化碳为主的温室气体排放的解决途径。中国作为一个发展中国家,在自身扔面临发展经济、改善民生等艰巨情况下仍然对世界做出了到2020年全国单位国内生产总值CO2放比2005年下降40%至45%的承诺,这将会给中国的能源结构产生深渊的影响,也将会给经济发展带来一场深刻的变革。
二、CCUS技术与CCS技术对比
CCS(Carbon Capture and Storage,碳捕获与封存)技术是指通过碳捕捉技术,将工业和有关能源产业所生产的二氧化碳分离出来,再通过碳储存手段。潜在的技术封存方式有:地质封存(在地质构造种,例如石油和天然气田、不可开采的煤田以及深盐沼池构造),海洋封存(直接释放到海洋水体中或海底)以及将CO2固化成无机碳酸盐。
CCUS(Carbon Capture,Utilization and Storage,碳捕集、利用与封存)技术是CCS技术新的发展趋势,即把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯,继而投入到新的生产过程中,可以循环再利用,而不是简单地封存。与CCS相比,可以将二氧化碳资源化,能产生经济效益,更具有现实操作性。
中国的首要任务是保障发展,CCS技术建立在高能耗和高成本的基础上,该技术在中国的大范围推广与应用是不可取的,中国当前应当更加重视拓展二氧化碳资源性利用技术的研发。
三、二氧化碳主要捕集方法
目前主流的碳捕集工艺按操作时间可分为3类———燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧捕集(燃烧中捕集)。三者个有优势,却又各有技术难题尚待解决,目前呈并行发展之势。
二氧化碳封存和强化采油
[摘 要] 人为产生的CO2排入大气造成温室效应,引发全球变暖。CO2地质封存是一种极具发展潜力减少CO2排入大气中的方法。本文介绍了CO2封存技术的各个组成部分以及CO2封存和强化采油联合的应用情况,分析了影响CO2封存和强化采油实施的三个因素。
[关键词]二氧化碳捕获封存强化采油
1、前言
进入20世纪后,煤、石油和天然气等化石燃料大规模开发利用极大地提高了人类的生活水平。人们在享用这些化石燃料及其衍生产品带来生活便利的同时,其过度使用和依赖也带来了潜在的能源危机,同时也造成了CO2的大量排放。在18世纪工业革命之前,大气中的CO2含量为280ppm,而目前的含量高达430ppm。有科学家认为:大气中的CO2浓度必须维持在450ppm以下方能避免全球气候变暖继续恶化[1]。
全球能源供应中尽管水能、太阳能等可再生能源的利用不断加大,但比例很小。据欧盟有关部门的测算,可再生能源到2010至2015年占能源总量的8%—9%,能源需求量的80%仍将由化石燃料提供,其余由核能提供[2]。所以,在当前乃至未来一段时间内能源仍以化石燃料为主的情况下,降低大气中CO2的含量就成了全球关注和研究的热点问题。
2、CO2捕获和封存
CO2捕获和封存是指CO2从工业或相关能源的源头分离出来,输送到一个封存地点,并且长期与大气隔绝的一个过程[3]。一般包括以下几个阶段:分离捕获阶段、压缩阶段、运输阶段和封存阶段。
2.1. CO2产生源及排放量
由人类活动引起的CO2有不同的产生源,主要的产生源有火力发电厂和某些工业部门。表1列举了世界范围内主要大型定点排放源所属的行业部门及其CO2年排放量。
2007年《中国的能源状况与政策》白皮书指出,从1950年到2002年,化石燃料二氧化碳排放只占同期世界排放量的9.3%。值得注意的是,同发达国家相比,虽然人均CO2排放量较低,但排放总量在2008年已与美国大体相当。随着我国经济持续发展,超越美国只是个时间问题。作为一个负责任的大国在减缓全球气候变暖和减少CO2排放量方面,必会承担相应责任和义务。这是我国经济发展过程中必须面临的一个严峻挑战。
学习资料
各种学习资料,仅供学习与交流 二氧化碳捕集、利用与封存技术调研报告
一、调研背景
为减缓全球气候变化趋势,人类正在通过持续不断的研究以及国家间合作,从技术、经济、政策、法律等层面探寻长期有效地减少以二氧化碳为主的温室气体排放的解决途径。中国作为一个发展中国家,在自身扔面临发展经济、改善民生等艰巨情况下仍然对世界做出了到2020年全国单位国内生产总值CO2放比2005年下降40%至45%的承诺,这将会给中国的能源结构产生深渊的影响,也将会给经济发展带来一场深刻的变革。
二、CCUS技术与CCS技术对比
CCS(Carbon Capture and Storage,碳捕获与封存)技术是指通过碳捕捉技术,将工业和有关能源产业所生产的二氧化碳分离出来,再通过碳储存手段。潜在的技术封存方式有:地质封存(在地质构造种,例如石油和天然气田、不可开采的煤田以及深盐沼池构造),海洋封存(直接释放到海洋水体中或海底)以及将CO2固化成无机碳酸盐。
CCUS(Carbon Capture,Utilization and Storage,碳捕集、利用与封存)技术是CCS技术新的发展趋势,即把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯,继而投入到新的生产过程中,可以循环再利用,而不是简单地封存。与CCS相比,可以将二氧化碳资源化,能产生经济效益,更具有现实操作性。
中国的首要任务是保障发展,CCS技术建立在高能耗和高成本的基础上,该技术在中国的大范围推广与应用是不可取的,中国当前应当更加重视拓展二氧化碳资源性利用技术的研发。
三、二氧化碳主要捕集方法
目前主流的碳捕集工艺按操作时间可分为3类———燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧捕集(燃烧中捕集)。三者个有优势,却又各有技术难题尚待解决,目前呈并行发展之势。
燃烧前捕集技术以煤气化联合循环(IGCC)技术为基础,先将煤炭气化呈清洁气体能源,从而把二氧化碳在燃烧前就分离出来,捕进入燃烧过程。而且二氧化碳的浓度和压力会因此提高,分离起来较为方便,是目前运行成本最低廉的捕集技术,问题在于,传统电厂无法用这项技术,而是需要重新建造专门的OGCC电站,其建造成本是现有传统发电厂的2倍以上。