二氧化碳在非常规油气藏开发中的应用.docxVIP

2010年钻井基础理论研究与前沿技术开发新进展学术研讨会论文集二氧化碳在非常规油气藏开发中的应用王瑞和倪红坚沈忠厚(中国石油大学(华东)石油工程学院)摘要：能源安全和二氧化碳等温室气体减排是目前全球面临的两大危机。将二氧化碳用 于非常规油气资源的开发是一种温室气体积极的减排途径，同时可显著缓解全球能源安全问题。在系统研究非常规油气资源分布规律，总结二氧化碳高效开发油气资源的理论与技术研究进展的基础上，对二氧化碳在非常规油气藏开发中的应用前景进行了深入分析，指出二氧化碳开发非常规油气藏与地下埋存一体化技术是未来的发展趋势。关键词：二氧化碳超临界非常规油气藏钻完井目前对油气资源需求量的增长以及CO：等温室气体排放量的加剧给国民经济的发展及 生态环境的保护带来了巨大的风险。为应对能源危机，低渗透、稠油油藏、页岩气等非常 规油气资源的开发提上了日程；为遏制全球变暖趋势，CO：等温室气体的减排工作得到了 越来越多的重视。但目前在非常规油气资源开发及COz减排方面还面临着很多困难，如非 常规油气藏的产能低、储层保护困难、采收率低等，传统COz埋存减排方式耗资巨大，推 广困难。研究发现，CO：具有混相压力低、膨胀系数大等特殊物性，能有效提高非常规油气资源的开发效率，因而将CO：埋存与非常规油气藏开发有机结合起来，对于COz积极减排及非常规油气藏的高效开发均具有重要的意义。本文基于这种理念，在系统分析CO：应用现状的基础上，对CO：在非常规油气藏开发中的应用前景进行了分析。1非常规油气藏的分布现状非常规油气资源是指不能采用常规方法和技术进行开发的油气资源，这类资源一般具 有比较特殊的储集埋存条件，开发难度较大，开发费用较高，开发需要的技术较先进。非常规油气资源主要包括低渗透油藏、致密砂岩气、页岩气、煤层气、重油、油页岩以及天然气水合物等，其在世界范围内分布广泛，资源量非常巨大。目前随着常规油气资源的枯竭以及经济发展对能源的需求，非常规油气资源将会成为一种重要的接替能源，扮演越来基金项目：国家自然科学基金项目。超临界二氧化碳射流破岩机理研究”(编、国家自然科学重点基 金项目“超临界二氧化碳在非常规油气藏中应用的基础研究”(编。作者简介：王瑞和(1957一)，男，山东莒县人，教授，博士生导师，主要从事石油天然气工程流体力学、岩石 力学、破岩钻井新技术新方法等方面的教学科研工作。．．．——105．．．——2010年钻井基础理论研究与前沿技术开发新进展学术研讨会论文集越重要的角色。1．1世界范围内非常规油气藏的分布情况非常规油气资源在世界范围内分布广泛，储量巨大。2007年据伍德麦肯齐咨询公司 预测，全球非常规油气资源为36000X108bbl油当量，其中重油5640X108bbl，油页岩28000X108bbl，非常规天然气2360X108bbl(不包括天然气水合物)。全球重油资源主要分布在西半球。据统美81．6％)分布在西半球。其中全球约90％的 超重油分布在委内瑞拉的奥里诺科重油带，约81％的可采天然沥青分布在加拿大的阿尔伯塔省；世界上油砂油的可采资源量约为6510X108bbl，占世界石油资源量的32％，主要分布在北美洲、俄罗斯、拉丁美洲和加勒比海等国家和地区。据美国能源部能源信息署的必威体育精装版统计，世界页岩油资源量可达4110×lOSt，比传统石 油资源总量(2710×108t)多50％以上，主要分布在美国、中国、俄罗斯、加拿大、扎伊尔、巴西、爱沙尼亚、澳大利亚等国家。其中页岩油储量最大的国家是美国，其可采储量约为3000X108t。在非常规天然气资源方面，全球煤层气资源量为256．3X101Zm3，约为常规天然气资源量的50％。煤层气资源主要分布在俄罗斯、加拿大、中国、美国和澳大利亚，这五个国家的煤层气资源量占到了全球总量的90％；全球页岩气资源量为456。24X101Zm3，主要分布在北美、中亚、中国、拉美、中东、北非和前苏联。其中，美国页岩气资源量达(14．2-19．8)X1012m3，技术可采资源量达到3．6×1012m3；全球致密砂岩气的技术可采储量为(10．5-24)世界致密砂岩气资源主要分布在北美、欧洲和亚太地区。1．2我国非常规油气藏的分布情况我国非常规油气资源储量非常丰富，重油、油砂、油页岩及非常规天然气等资源在我 国均有较广泛的分布，资源潜力巨大。据预测我国陆上重油和沥青资源量为198X108t，约占我国陆上石油总资源量的20％以上。我国重油沥青资源主要分布于松辽盆地、二连盆地、渤海湾盆地(辽河地区、冀东地区、大港地区、渤海海域、济阳地区)、塔中地区、准噶尔盆地西北缘等，其中渤海湾盆地重油资源量最丰富，可达40×lOSt以上；我国油砂地质储量约为40×108bbl，可