摘要：co2地质封存不仅被认为是提高原油采收率的有效技术手段,更是降低大气中温室气体含量的重要策略,其长期埋存对地质完整性和安全性的影响是中外学者关注的焦点。地层岩石在围压及地下水作用下的软化、变形甚至破坏是石油工程、化学工程及岩土工程所面临的重要课题。搜集了中外学者在各领域内的相关实验及理论研究资料,从地层岩石的化学反应、岩石细观结构的变化、微裂缝的扩展、HMC(hydro-mechanical-chemical)耦合作用过程等方面综述了co2酸性流体对地层岩石影响。阐明了co2封存过程中地层岩石的微观溶蚀机理,进而从物理、化学角度着重分析了化学-应力耦合作用对岩石细观损伤结构的影响机制及破坏条件,最后根据目前的研究水平进一步提出需要研究的方向以及相应的建议,以便从初期的选址及后期的埋存安全性角度保证co2封存工程的顺利进行。

摘要：co_2驱替天然气气藏是将co_2以超临界相态形式驱替天然气,在实现提高天然气气藏采收率的同时也达到将co_2地质封存的目的。注co_2提高气藏采收率仍处于探索阶段,目前co_2驱气提高采收率程度不清楚、适合开展co_2驱气提高采收率的地质条件不明确、co_2驱替的合理工作制度也不明确。为此,首先开展长岩心驱替实验,以明确低渗透储层是否能通过注入co_2提高采收率及提高采收率的程度,实验结果表明,当出口端co_2含量为10%时,co_2可提高气藏采收率12%;其次建立超临界co_2驱替天然气多组分渗流数学模型,通过实验数据验证模型的准确性;然后应用该数学模型,开展超临界co_2驱替天然气影响因素分析,明确选区条件;最后,以鄂尔多斯盆地大牛地气田为例,优选出DK13井区作为co_2驱替天然气评价区,并开展注co_2提高采收率潜力的评价研究。数值模拟计算结果表明:当DK13井区生产井co_2含量为10%(防腐成本较低)时,co_2可提高气藏采收率介于8.0%~9.5%,同时可实现31.1%HCPV的co_2封存量。结论认为,此举既提高了气藏采收率,又能实现对co_2的地下有效封存,可实现社会效益与经济效益的双赢。

摘要：注co2是北美陆上油田提高原油采收率(IOR)的成功技术。虽然还没有确定为海上IOR技术,但是注co2是减缓北海设计采油量下降和提高环境效益的一种手段。可以在IOR和co2埋存效率之间进行权衡。如果根据每桶增油所注的气体计算注co2是有效的,对于IOR将需要注较少的co2。因此,对于IOR和co2埋存,出现了优化注co2的问题,潜在的关键控制是最佳水气交替注入(WAG)比。在本文中,考虑了典型英国大陆架(UKCS)油田注co2的优化,这些油田具有相当不同的油藏性质。预计在油藏压力下,co2通常与原油混相。因此,进行了适合于典型UKCS油田的补充优化研究。这包括用简单一般模型和油田模型进行3D模拟。这两种模型都包括典型的高连通性通道和实际产气限制。研究结果证实,对于含有高连通性通道的UKCS油田,WAG的采收率往往比在不注水的情况下注co2的采收率高。仅对于理想的均质模型,在不注水的情况下注co2获得了较高的采收率。对于WAG和在不注水的情况下注co2,一般模型给出了相似的埋存,但是当没有优化完井策略时,证明WAG要好得多。即使WAG对于IOR是较佳的,但对于非均质油田模型,在不注水的情况下注co2对于co2埋存较好。这表明,IOR和co2埋存的优化将取决于油田,包括合适的完井策略和WAG比的选择。