油 气 田 环 境 保 护 ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＩ ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ ＯＦ ＯＩＬ＆ＧＡＳ ＦＩＥＬＤＳ Ｖｏ１．２４ Ｎｏ．４・４９・
ＣＯ２驱油封存区域土壤气监测技术及应用六
张媛媛 张煜 张建 陆胤君
（１．中石化石油工程设计有限公司；２．中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司）
摘 要 针对二氧化碳驱油封存技术（Ｃｏ２一ＥｏＲ）国内尚无通用的环境监测方法的情况下，文章提出了土
壤气Ｃｏ 的通量以及 ¨Ｃ监测的重要性，并结合胜利油田ＣＯ。一ＥＯＲ项目开展的环境监测工作，提出了几点监
测过程值得注意的问题：为识别ＣＯ 泄漏风险，注气前的环境监测数据至关重要；监测区域除了涵盖注气井和
采油井，必须考虑注气过程中ＣＯｚ地下运移的范围，但目前尚无明确的方法计算延伸的距离；在数据分析和挖
掘过程中，由于参数的表征方式不同，借助统计学分析软件的类比功能实现监测方法之间的相互印证。
关键词 二氧化碳驱油封存；泄漏风险；土壤气监测；ＣＯ 通量；数据处理
文章编号：１００５—３１５８（２０１４）０４—００４９—０３
０ 引 言
在减排温室气体呼声日益高涨的国际大形势下，
二氧化碳驱油封存技术（ｃＯ２一Ｅ０Ｒ）能够同时实现经济
效益和环境效益双赢而备受关注［１ ］。推动该技术大
规模发展的关键因素在于Ｃ０２一ＥＯＲ的安全性、环保上
是否具有持久性、可监控性和可操作性。目前，ＣＯ２一
ＥｏＲ技术在国内处于研发和示范阶段，相关的环境监
管制度和法律规定还处于空白，尤其是与长期安全性
和可靠性相关的环境影响评价、环境监测等领域的环
境监管能力建设亟待加强。为了评估ＣＯ２驱油封存的
泄漏风险，环境监测工作按照空间结构主要分为地下
的地震监测【６ 和水质模拟Ｌ７］、地表的土壤气监测【８］、植
被＿９］、地面变形Ｌ】ｏ］以及近地面的大气监测Ｌ１ 等。土壤
气中的部分ｃＯ２属于深层Ｃ０２的汇，又属于大气ｃＯ２
的来源之一，同时影响地表植被的生长ｌ＿１引。因此，土壤
二氧化碳捕获与封存技术的发展
随着全球气候变暖和温室气体排放问题的日益突出，气候变化成为全球面临的一个重大挑战。尽管全球各国已经采取了一些措施，比如限制排放，但是在短时间内实现完全的零排放并不现实。除了减少温室气体的排放，需要采取其他措施，如研究利用再生能源和捕集二氧化碳的方法。二氧化碳捕获与封存技术已经成为了解决气候变化问题的一种新途径。
什么是二氧化碳捕获与封存技术？
二氧化碳捕获与封存技术，也被称作碳捕捉技术。它可以减少二氧化碳的排放和全球温室效应。其基本原理是将碳排放源的二氧化碳进行捕捉或分离捕捉，然后将其压缩并转移至地下储层进行安全封存。其具体流程包括CO₂捕集、压缩输送和封存。
在二氧化碳捕获和封存技术中，CO₂是从源和转运过程中的废气中截取的。最常见的体系包括化学吸收，物理吸收，气体渗透膜和生物质能分离等技术。
CO₂的封存需要将其地下安全存储的一系列措施。可以通过将二氧化碳推入深层受控层，如盐穴、地下煤层、含水层或使用CO₂注入油田、天然气田、煤矿等生产油气的沉积岩层来安全地储存CO₂并将其长期交换成矿物质。
二氧化碳捕获与封存技术在全球范围内正在得到广泛的关注。许多政府和私营企业都已经投资了大量资金来推广这项技术。
2008年，美国国家地质调查局（USGS）发布了首份关于美国陆地蓄碳潜力的评估报告。该报告指出，在美国陆地可利用大约2400亿吨的地下盐穴。同时，大量实验证明了二氧化碳捕获与封存技术的可行性。
近年来，许多工业化国家都已经采用二氧化碳捕获和封存技术来控制二氧化碳和温室气体的排放。其中，挪威是第一个实现大规模二氧化碳捕获和封存的国家。Troll油田已经将大量的二氧化碳从露天排放转移至地下储存。在加入CAROLINA合作项目后，欧盟和许多欧洲国家也已经开始了二氧化碳捕获和封存技术的实施。
总结
因为我们的星球的未来是我们的责任，因此控制二氧化碳的排放并找到方法逆转气候变化是必要的。二氧化碳捕获和封存技术是当前控制温室气体排放和气候变化的创新解决方案之一。从实践证明，二氧化碳捕获和封存有着显著的减排效果，而且对于保护我们的星球是非常有利的。
科技成果——CO2驱油与埋存技术
技术开发单位
中石化中原油田分公司
适用范围
高温高矿化度砂岩特高含水油藏三次采油开发
成果简介
通过催化裂化装置在炼油厂及化肥厂尾气中捕集CO2，在特高含水油藏交替注入CO2、水，增加驱替阻力，扩大驱替液波及体积；膨胀地层原油体积，降低原油粘度，降低CO2与原油界面张力，提高驱油效率，达到大幅提高原油采收率目的。
工艺技术及装备
1、CO2捕集技术；
2、特高含水油藏微观剩余油可视化、量化技术；
3、特高含水油藏CO2/水交替驱提高采收率机理体系；
4、CO2在油水两相多孔介质中的溶解扩散规律技术；
5、CO2/水交替驱流度控制技术；
6、特高含水油藏CO2复合防腐技术；
7、CO2/水交替驱分层注气及吸气剖面监测技术；
8、产出CO2回收循环回注技术；
9、CO2/水交替驱产出污水回收技术。
市场前景
该技术可有效指导中原油田中高含水油藏二氧化碳驱三次采油和低渗注水困难油藏二氧化碳驱生产，对于我国东部老油田高含水开发后期以及低渗注水困难油藏开展提高采收率探索，缓解东部老油田严峻的开发形势具有重要意义。
注CO2提高石油采收率技术
引言
目前，普遍认为减少向大气中排放CO2的主要方法是地质封存和深水封存。但是作为一个发展中国家，我国既不能以牺牲经济发展为代价减少CO2的排放量，也不应耗费巨大的财力投入无经济效益回报的CO2封存。显然，在CO2的高效利用过程中实现其永久封存，是我国履行CO2减排义务最现实的选择。国内外大量研究和应用成果已表明，向油层中注入CO2可以大幅度地提高原油采收率。而且，油气藏是一个封闭非常好的天然储气库，可以实现CO2的永久封存。因此，利用CO2提高石油采收率不仅可以实现CO2减排的社会效益，而且可以产生巨大的经济效益，是CO2高效利用与永久封存的最佳途径。
一：CO2提高采收率技术发展概况
自从沃顿[1]（Whorton）等人于1952年取得第一个利用CO2采油的专利以来，CO2采油技术始终是石油开采领域的研究重点。CO2采油技术应用较多的主要是美国、前苏联、加拿大、英国等国家。近二十多年来，CO2驱已成为美国提高石油采收率的主导技术[2~5]。2004年，美国应用CO2驱技术增产的原油达到3.28×104
m3/d，约占其国内日产油量的4％。
目前，国内外CO2提高采收率技术研究与应用的总体发展现状可以概括如下：
①用于提高采收率的气源以天然CO2资源为主。例如，美国在Colorado 和新墨西哥拥有巨大的天然CO2资源，CO2驱已成为其提高采收率的主导技术。据统计，目前美国注入油藏的CO2量约为2000～3000万吨/年，其中约有90%来源于CO2气田。
② CO2提高采收率技术以CO2混相驱为主。例如，美国2004年CO2混相驱项目数为70个，产量为205775桶/天，而CO2非混相驱的项目数只有1个，产量只有102桶/天。
③CO2提高采收率研究的重点为混相驱相关理论。目前，对于CO2提高采收率应用基础研究主要集中于相态特性研究。有关相态的研究主要是以为技术的应用提供设计依据为目标，研究CO2在油藏条件下的相态特性、基本规律、工艺条件等；有关CO2驱机理的研究则主要围绕对CO2混相驱机理的基本认识。 二：CO2提高采收率的机理
