深层高阶煤层CO_(2)-ECBM技术研究与应用启示——以沁水盆地晋中地区为例 被引量：1

1

作者 郑永旺 崔轶男 +3 位作者 李鑫 肖翠 郭涛 张登峰 《石油实验地质》 北大核心 2025年第1期143-152,共10页

深层高阶煤层资源潜力大,但具有“强吸附、难解吸”的特点,常规开发方式难以实现效益动用。与化学驱、热力驱等其他提高采收率技术相比,CO_(2)-ECBM(CO_(2)地质封存及强化煤层开采)技术具有节能减排和提高煤层气采收率双重效益。为明确C... 深层高阶煤层资源潜力大,但具有“强吸附、难解吸”的特点,常规开发方式难以实现效益动用。与化学驱、热力驱等其他提高采收率技术相比,CO_(2)-ECBM(CO_(2)地质封存及强化煤层开采)技术具有节能减排和提高煤层气采收率双重效益。为明确CO_(2)吸附、解吸特性,论证CO_(2)-ECBM技术提高深层高阶煤层气采收率可行性,助力深层高阶煤层气产能释放,以沁水盆地晋中地区为研究对象,开展深层高阶煤层CO_(2)吸附、解吸特征研究实验。研究结果表明,随着平衡压力的增加,煤层对CH_(4)的吸附量逐渐增加,而受煤层孔裂隙发育特征及CO_(2)特征影响,煤层对CO_(2)的吸附量呈先持续上升再在临界压力附近骤降后大幅上升的特征。深层高阶煤层对CO_(2)的吸附能力约为CH_(4)的2~5倍,超临界CO_(2)在煤层中的吸附能力更强,CO_(2)的敏感解吸压力为CH_(4)的3/4,且吸附于煤层后,CO_(2)呈现出明显的吸附、解吸滞后特征,大比例CO_(2)以吸附封存和残余封存形式滞留在煤层中无法脱附,成为实现大规模封存CO_(2)和替换CH_(4)的有利条件。通过实验结果分析,明确了深层高阶煤层气开展CO_(2)-ECBM具备大幅提高采收率的可行性。矿场应用中,可通过超前注气、加大注入压力等方式提高气藏压力水平,提升竞争吸附效率,同时低敏感解吸压力也表明注入CO_(2)后返排率较高,需考虑CO_(2)循环利用。 展开更多

关键词 深层煤层气 高阶煤 co_(2)-ECBM 竞争吸附 矿场应用启示

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注CO_(2)驱提高致密砂岩气藏采收率实验及数值模拟

2

作者 廖海婴 《大庆石油地质与开发》 北大核心 2025年第1期101-106,共6页

针对致密砂岩气藏地层压力下降快、稳产难度大、采收率较低等问题,利用长岩心驱替实验、可视化实验和数值模拟方法,从提高气藏采收率方面对注CO_(2)的驱替特征和扩散特征进行了研究。结果表明:地层中的超临界CO_(2)不是与天然气大范围... 针对致密砂岩气藏地层压力下降快、稳产难度大、采收率较低等问题,利用长岩心驱替实验、可视化实验和数值模拟方法,从提高气藏采收率方面对注CO_(2)的驱替特征和扩散特征进行了研究。结果表明:地层中的超临界CO_(2)不是与天然气大范围地互溶,而是“部分互溶”;由于重力分异作用,CO_(2)在沉降过程中驱替天然气向上运移并被采出;CO_(2)驱替天然气可提高采收率17.8百分点。研究成果可为下一步致密砂岩气藏CO_(2)驱矿场试验提供理论依据。 展开更多

关键词 co_(2)驱 致密气藏 砂岩气藏 可视化实验 提高采收率 数值模拟

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凝析气藏CO_(2)构造埋存量评估方法研究

3

作者 张铃丰 廖新维 +2 位作者 唐康 王晓晨 邹建栋 《陕西科技大学学报》 北大核心 2025年第1期101-106,共6页

凝析气藏中复杂的气液相态变化为CO_(2)埋存潜力评估带来很大困难.为了进一步提高凝析气藏CO_(2)构造埋存量的计算准确性,基于物质的量守恒原理,考虑注入CO_(2)与凝析气体混合、反凝析变化、岩石和束缚水形变等因素,推导了凝析气藏生产... 凝析气藏中复杂的气液相态变化为CO_(2)埋存潜力评估带来很大困难.为了进一步提高凝析气藏CO_(2)构造埋存量的计算准确性,基于物质的量守恒原理,考虑注入CO_(2)与凝析气体混合、反凝析变化、岩石和束缚水形变等因素,推导了凝析气藏生产阶段及CO_(2)埋存阶段物质平衡通式,进一步建立了凝析气藏CO_(2)构造埋存量评估方法.结果表明,该方法计算的CO_(2)构造埋存量与数值模拟结果吻合度较好,误差在6.42%以内.忽略混合气体偏差因子变化会导致CO_(2)构造埋存量计算结果偏大,误差达到18.61%.忽略反凝析变化则会导致CO_(2)构造埋存量计算结果偏小,这一误差在低埋存压力区间内高达9.93%.该方法对凝析气藏中CO_(2)构造埋存量评估及CO_(2)埋存方案优化具有重要意义. 展开更多

关键词 凝析气藏 co_(2)构造埋存量 物质平衡 埋存潜力评估

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准噶尔盆地南缘富CO_(2)低阶煤层气藏的形成机理研究 被引量：10

4

作者 李站伟 汤达祯 +2 位作者 唐淑玲 蒲一帆 张奥博 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期175-180,共6页

准噶尔盆地南缘部分地区低阶煤储层中CO_(2)的富集,不仅反映了煤层气系统形成和改造过程受多元干预作用,也影响到煤层气资源的品质。为查明该区煤层中富CO_(2)低阶煤层气藏形成机制,基于煤层气排采井气样,开展了煤层气地球化学研究。结... 准噶尔盆地南缘部分地区低阶煤储层中CO_(2)的富集,不仅反映了煤层气系统形成和改造过程受多元干预作用,也影响到煤层气资源的品质。为查明该区煤层中富CO_(2)低阶煤层气藏形成机制,基于煤层气排采井气样,开展了煤层气地球化学研究。结果显示:准南地区煤层甲烷碳、氢同位素整体上偏轻,δ(13)C_(CH_(4))为-6.82%~-4.38%,δ(13)D_(CH_4)为-29.00%~-30.41%;米泉地区煤层气以生物成因气为主,四工河及玛纳斯地区深部煤层主要发育热成因气,白杨河地区则以混合成因气为主;准南地区煤层气中CO_(2)浓度差异大,多元地质因素干预明显,二氧化碳碳同位素偏重,δ(13)C_(CO_(2))为-1.54%~2.51%,CO_(2)来源主要为煤化作用初期热解和微生物成烃伴生。地下水动力条件是决定CO_(2)富集的关键因素,煤化作用初期生烃阶段产生的CO_(2)在滞流条件下聚集,微生物作用伴生CO_(2)在弱径流条件下混入保存;煤层自燃致使烧变岩系发育,进而地表水下渗作用增强所引起的非烃类气体参与煤层气成藏,则符合真正意义上煤层气风氧化作用机制。综合研究认为,差异性地层水溶解消耗作用以及生物成烃改造作用主要影响煤层CO_2的分布特征,煤层气成藏过程中存在的CO_(2)干预作用形成了封闭滞流原位型、半封闭扰动型以及开放连通型三类煤层气藏,承载着煤层气成因、煤层气藏赋存特征等信息。 展开更多

关键词 准噶尔盆地南缘 煤层气成藏模式 co_(2)成因 co_(2)煤层气藏

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衰竭底水气藏注CO_(2)提高天然气采收率与碳封存机理 被引量：3

5

作者 张烈辉 熊伟 +5 位作者 赵玉龙 文绍牧 曹正林 刘莉莉 罗山贵 汪永朝 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期25-38,I0001,共15页

气藏注CO_(2)提高天然气采收率并实现碳封存有望成为大幅度提高天然气产量与碳减排协同的潜在关键技术。为了给底水气藏注CO_(2)高效开发提供指导,针对地层水盐度对CO_(2)-CH_(4)-H_(2)O-NaCl体系相平衡影响、气藏注气过程中压力变化对C... 气藏注CO_(2)提高天然气采收率并实现碳封存有望成为大幅度提高天然气产量与碳减排协同的潜在关键技术。为了给底水气藏注CO_(2)高效开发提供指导,针对地层水盐度对CO_(2)-CH_(4)-H_(2)O-NaCl体系相平衡影响、气藏注气过程中压力变化对CO_(2)-CH_(4)-H_(2)O-NaCl体系相平衡影响、注采方案对注CO_(2)提高气藏采收率影响、盐度对注CO_(2)提产及封存影响等目前认识不清的问题开展了CO_(2)-CH_(4)-H_(2)O-NaCl体系相平衡规律及注CO_(2)提采与封存数值模拟研究。研究结果表明:①随着盐度增加,CO_(2)和CH_(4)在盐水中的溶解度降低,液相的密度和黏度增加,盐度对气相性质几乎没有影响;②随着压力增加,CO_(2)和CH_(4)在液相中的溶解度均增加,气相、液相密度和黏度均增加,液相偏差因子随压力增加而增加,气相偏差因子先减小后增加;③同注同采方案CH_(4)产量更稳定且产出的CO_(2)少,而先注后采方案则会加速CO_(2)与CH_(4)的混合,CO_(2)封存量低,前者更适合注CO_(2)提采及封存;④在不考虑盐析效应的前提下,盐度对CH_(4)采收率和CO_(2)封存量的影响几乎可以忽略不计,不同盐度的衰竭底水气藏中CH_(4)采收率均超过80%、CO_(2)封存率均超过99%,短期注CO_(2)过程中,CO_(2)主要以气态或超临界态的形式被封存,少部分CO_(2)溶解在液相中,100年后CO_(2)在液相中的溶解质量分数约为5%。结论认为,衰竭底水气藏注CO_(2)能增压补能、驱替置换残余天然气,提高采收率并实现碳封存。 展开更多

关键词 衰竭底水气藏 注二氧化碳 提高气藏采收率 碳封存 e-CPA状态方程 co_(2)-CH_(4)-H_(2)O-Nacl体系 相态变化规律

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准南低质煤层气原位提质增量研究

6

作者 苏现波 丁锐 +8 位作者 赵伟仲 严德天 李瑞明 王一兵 王海超 黄胜海 周艺璇 王小明 伏海蛟 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期532-545,共14页

煤层气作为一种非常规天然气,其开发利用契合国家能源安全目标,更是对碳中和的一种助力。准南是我国重要的煤层气资源富集区之一,也是目前中国煤层气开发的热点地区,但高产井数量不多,稳产困难,迫切需要一种能够增加单井控制范围内煤层... 煤层气作为一种非常规天然气,其开发利用契合国家能源安全目标,更是对碳中和的一种助力。准南是我国重要的煤层气资源富集区之一,也是目前中国煤层气开发的热点地区,但高产井数量不多,稳产困难,迫切需要一种能够增加单井控制范围内煤层气资源量的技术;同时高CO_(2)和高H_(2)S体积分数已经成为该区煤层气的普遍现象,迫切需要一种原位处置这2种有害气体的技术,煤层气生物工程为此类煤层气的“提质增量”提供一种潜在可行技术。现场的跟踪监测以及实验室物理模拟试验表明,CO_(2)的体积分数与储层温度密切相关,产酸发酵细菌和产氢产乙酸菌能够在较为宽广的储层温度下保持活性而产生CO_(2);而相对较低的储层温度下氢营养型产甲烷菌代谢较弱、CO_(2)很难被还原,这是该区CO_(2)的主要成因。此外发现地下水中携带的有机质、SO_(4)^(2-)和原始菌群在运移过程中进行着代谢活动,随着排采的长期进行,当地下水补给速率、排采速率和产甲烷菌的代谢周期相匹配时,就会生成的H_(2)S,被称为后生生物H_(2)S。这2种酸性气体的存在,不仅影响安全生产,也大幅降低了煤层气的“质”。以准南低质煤层气为研究对象,提出了一种微生物介导的煤层气原位提质增量关键技术,并从必要性和可行性两方面阐述了该技术在煤层气增产、CO_(2)原位微生物转化、H_(2)S原位抑制方面的广阔前景。该技术的基本思路是将煤储层作为一个“车间”,微生物作为“劳动力”,将煤和原始储层中CO_(2)作为“生产资料”,制造的“产品”为甲烷,对于CO_(2)实现了生物甲烷化,对于H_(2)S实现了原位抑制,对于煤层气实现了提质增量。该技术涉及的关键挑战包括高效菌群的培养(培育温度范围宽广的氢营养型产甲烷菌)、H_(2)S原位抑制的生物压裂液研制以及提质增量的评价技术。物理模拟CO_(2)微生物甲烷化实验表明随着储层温度的增加,CO_(2)微生物累计甲烷化量逐渐增加,在55℃下达到最大值8.5 m^(3)/t,参与该过程的糖酵解、丙酮酸代谢和TCA循环的关键酶的丰度在55℃下明显高于其他原位厌氧发酵系统,提高了CO_(2)的转化效率与转化量;添加生物抑制剂的非CO_(2)气氛厌氧发酵系统生物甲烷产量为4.5 m^(3)/t,略高于对照组的4.38 m^(3)/t;而气态H_(2)S的体积分数比对照组减少了88.8%,且从第9天开始到产气结束一直为0,实现了H_(2)S的原位抑制。 展开更多

关键词 准噶尔盆地南缘(准南) 低质煤层气 co_(2)生物甲烷化 H_(2)S原位抑制 提质增量

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长岭断陷龙凤山气田致密凝析气藏CO_(2)吞吐效果评价

7

作者 高云丛 王建波 周杨 《大庆石油地质与开发》 CAS 北大核心 2024年第2期160-167,共8页

长岭断陷龙凤山气田致密凝析气藏产量递减快,采出程度低,为了减弱近井地带反凝析污染现象和凝析油采出困难的开发难题,通过数值模拟方法和注CO_(2)吞吐实验,分析评价CO_(2)吞吐效果,探讨提高气井产量和气藏采收率的方法。结果表明:与注... 长岭断陷龙凤山气田致密凝析气藏产量递减快,采出程度低,为了减弱近井地带反凝析污染现象和凝析油采出困难的开发难题,通过数值模拟方法和注CO_(2)吞吐实验,分析评价CO_(2)吞吐效果,探讨提高气井产量和气藏采收率的方法。结果表明:与注干气吞吐相比,致密凝析气藏注CO_(2)吞吐更能较为有效地解除反凝析污染;气井反凝析分为反凝析初期(对生产基本无影响)、反凝析加重(对油生产有影响)、反凝析严重(对油气生产影响大)、极端反凝析(几乎不出油)共4个阶段;不同反凝析特征阶段的气井CO_(2)吞吐机理和目的不同,CO_(2)吞吐参数应当相应优化。现场实施表明,注CO_(2)吞吐的5口井在吞吐前处于不同的反凝析阶段,吞吐后取得了快速增加地层能量、解堵近井地带反凝析污染、提高注入能力、增加凝析油和天然气产量等效果。研究成果可为CO_(2)吞吐技术在致密凝析气藏的规模应用提供了经验。 展开更多

关键词 致密凝析气藏 co_(2)吞吐 参数优化设计 现场试验 效果评价 龙凤山气田 长岭断陷

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CO_(2)驱煤层气关键技术研发及应用 被引量：15

8

作者 张守仁 桑树勋 +7 位作者 吴见 周效志 张兵 杨瑞召 郭建春 刘旭东 张伟祺 李勇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3952-3964,共13页

CO_(2)驱煤层气(CO_(2)-ECBM)工业化应用是促进煤炭清洁高效利用、加快国家天然气发展、实现“碳达峰”和“碳中和”目标的重要途径。立足CO_(2)注入、运移、封存和产出的全过程控制和监测技术需求,结合理论和现场工程实践,提出地质适... CO_(2)驱煤层气(CO_(2)-ECBM)工业化应用是促进煤炭清洁高效利用、加快国家天然气发展、实现“碳达峰”和“碳中和”目标的重要途径。立足CO_(2)注入、运移、封存和产出的全过程控制和监测技术需求,结合理论和现场工程实践,提出地质适配性的CO_(2)-ECBM技术体系。研究成果表明,构建“分子—微纳米—岩心—近工程—工程”衔接的CO_(2),CH 4和H 2 O多尺度赋存和流动实(试)验体系是揭示CO_(2)-ECBM机理与技术应用的前提。实施CO_(2)-ECBM需综合考虑CO_(2)可注入性、CH 4可增产性和CO_(2)可封存性,结合高精度三维地质和数值模型优选有利井区。CH 4增产效果受CO_(2)注入方式、注入压力、注入速度和井底流压等多因素协同影响,为实现长期增产和有效封存双重目标,提出了包含“阶梯式增注提压、限压注入驱替、气驱水产能抑制、采气井增产、间歇式排采、采气井井场复垦”6个阶段的CO_(2)注-采技术体系。为监测CO_(2)运移和封存效果,形成了涵盖“注入—驱替—封存”全过程的“空-天-地-井”立体监测网络,可通过地表微形变与环境变化遥感监测、近地表被动地震裂缝层析成像、动态多向多分量VSP监测技术和深井实时温压监测装置有效跟踪CO_(2)运移路径。依托上述技术在沁水盆地柿庄TS-634井区实现CO_(2)注入2001.04 t,并有效监测了CO_(2)运移方向和增产效果。上述技术可服务于CO_(2)-ECBM,进一步推动CO_(2)-ECBM工业化进程,需从政策制定、市场机制和需求驱动等多方面综合优化,以期为我国能源结构调整和“双碳”战略实现提供技术支撑。 展开更多

关键词 煤层气开发 co_(2)压裂 co_(2)运移 co_(2)封存 采收率 沁水盆地

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不同排采程度煤储层注CO_(2)驱煤层气模拟评价 被引量：4

9

作者 张松航 唐书恒 +1 位作者 张守仁 王敬宇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1275-1285,共11页

在“双碳”战略背景下,开展煤中封存CO_(2)和提高煤层气采收率(CO_(2)-ECBM)研究有重要现实意义,我国也已开展多方位的先导性试验和工程示范。已有的工程实验表明,煤储层的排采程度对CO_(2)注入的难易程度有重要影响,然而还缺少定量数... 在“双碳”战略背景下,开展煤中封存CO_(2)和提高煤层气采收率(CO_(2)-ECBM)研究有重要现实意义,我国也已开展多方位的先导性试验和工程示范。已有的工程实验表明,煤储层的排采程度对CO_(2)注入的难易程度有重要影响,然而还缺少定量数据的支撑以及对CO_(2)注入及驱煤层气的效果的评价。借助数值模拟手段,以沁水盆地柿庄北区块SX018-5H井煤层气地质和工程条件为基础,构建了含1口水平井和2口直井的3号煤层CO_(2)-ECBM工区,设计了水平井排采0,1,2,3和4 a后,在1 a内连续注入万吨CO_(2),以及排采4 a后持续注入CO_(2)共计6个注入驱替方案,对比了10 a模拟时间内注入CO_(2)各方案及不注入CO_(2)方案的气井产出和储层动态变化情况。研究结果表明,在沁水盆地南部柿庄北区块3号煤层地质条件下,水平井具有较高的CO_(2)注气效率,3号煤层具有较大的封存潜力,注入万吨CO_(2)主要封存在水平井筒(长700 m)附近60 m范围内;煤储层的排采程度,也就是注入CO_(2)前储层的含气/含水饱和度,对CO_(2)注入有重要影响,储层中甲烷排采越充分,越有利于CO_(2)注入;CO_(2)注入对邻近煤层气井的生产存在增加储层压力的“负”效应和驱替甲烷的“正”效应。要在CO_(2)-ECBM项目中达到较好的驱替效果,一方面应增加煤储层的排采程度,另一方面应适当降低CO_(2)注入井和煤层气生产井距。 展开更多

关键词 煤储层 co_(2)封存 煤层气采收率 储层压力 水平井

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致密砂岩储层微观气水滞留机理及注CO_(2)提高采收率研究--以鄂尔多斯盆地大牛地气田为例

10

作者 刘忠群 贾英 +5 位作者 梁彬 陈冲 牛骏 郭亚兵 于清艳 李倩 《石油与天然气地质》 北大核心 2025年第1期261-272,共12页

微观气、水滞留机理不明确严重制约了致密低渗储层中油气采收率的提高。通过新的微观实验方法和数值模拟技术,研究了致密砂岩储层中气、水滞留的微观机制,评估了注入CO_(2)提高采收率的可行性。研究表明:①克服实验压力过低(<0.20 M... 微观气、水滞留机理不明确严重制约了致密低渗储层中油气采收率的提高。通过新的微观实验方法和数值模拟技术,研究了致密砂岩储层中气、水滞留的微观机制,评估了注入CO_(2)提高采收率的可行性。研究表明:①克服实验压力过低(<0.20 MPa)等实验方法的局限性和实验流程与实际生产条件不匹配的问题,建立全新的微观滞留实验流程和方法,通过微观数值模拟技术,揭示了致密储层中具有盲端-角隅处滞留、绕流形成滞留、卡断形成滞留和“H型”孔道处滞留等4种主要气、水滞留类型。②注入CO_(2)提高致密低渗气藏采收率的机理是CO_(2)的注入能够剥离水膜、促进甲烷传质扩散置换以及有效地进行驱替,可以显著提高致密孔喉中的天然气采收率。③注入CO_(2)能够提高采收率10%~19%,这是致密低渗气藏高效开发的新技术途径。 展开更多

关键词 微观实验 数值模拟 微观滞留机理 co_(2)提高采收率 致密低渗气藏 大牛地气田

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致密砂岩气藏注CO_(2)提高天然气采收率微观机理 被引量：1

11

作者 朱清源 吴克柳 +5 位作者 张晟庭 程诗颖 王田多奕 刘琦琦 李靖 陈掌星 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期135-145,共11页

中国致密砂岩气藏资源储量丰富,复杂的气水渗流关系和气水同产特征制约了单井产能的发挥和天然气采收率提高,注CO_(2)是提高气藏采收率(EGR)和实现碳埋存的双赢途径。为明确致密砂岩气藏CO_(2)驱替微观渗流和提高天然气采收率机理,指导... 中国致密砂岩气藏资源储量丰富,复杂的气水渗流关系和气水同产特征制约了单井产能的发挥和天然气采收率提高,注CO_(2)是提高气藏采收率(EGR)和实现碳埋存的双赢途径。为明确致密砂岩气藏CO_(2)驱替微观渗流和提高天然气采收率机理,指导致密砂岩气藏CO_(2)-EGR方案设计,基于格子玻尔兹曼方法(LBM)建立了孔隙尺度多相多组分流动模型,揭示了致密砂岩气藏储层微观气水分布特征和CO_(2)-EGR的微观渗流机理,并明确了CO_(2)-EGR的主控因素。研究结果表明:①驱动压差显著影响了致密砂岩气藏的气水微观分布和水锁程度,使得气水流动能力和气水相对渗透率特征不同;②CO_(2)-EGR微观渗流过程包括气水两相的非混相驱替和CO_(2)-CH_(4)的混相驱替,对应EGR机理为分别受生产压差和地层压力控制的黏性驱替和混相扩散;③注入的CO_(2)可有效缓解水锁现象和贾敏效应,与CH_(4)良好的混相能力能促进沟通分散气泡,微观驱气效率可达42%~94%;④含水饱和度、孔隙结构和驱动压差显著影响微观驱气的作用机制和驱气效率的改善幅度。结论认为,在进行致密砂岩气CO_(2)-EGR的方案设计时,可优先考虑中—低含水饱和度的区块作为试验靶区,并根据靶区储层孔隙结构特征,优化不同注气阶段的注采参数,可充分发挥CO_(2)对CH_(4)的黏性驱替和混相扩散作用。 展开更多

关键词 致密砂岩气藏 注co_(2)提高气藏采收率 格子玻尔兹曼 微观驱气效率 孔隙尺度 多相多组分

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底水砂岩气藏注CO_(2)驱气提高采收率机理及埋存效果 被引量：2

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作者 侯大力 龚凤鸣 +2 位作者 陈泊 梁世杰 苏杰 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期93-103,共11页

注CO_(2)已被广泛应用于提高油气藏采收率,但有关底水砂岩气藏注CO_(2)驱及CO_(2)埋存协同开发的研究较少,气态CO_(2)和超临界态CO_(2)驱替天然气的机理和差异尚不明确。为了改善底水砂岩气藏水侵情况和明确气态与超临界态CO_(2)驱提高... 注CO_(2)已被广泛应用于提高油气藏采收率,但有关底水砂岩气藏注CO_(2)驱及CO_(2)埋存协同开发的研究较少,气态CO_(2)和超临界态CO_(2)驱替天然气的机理和差异尚不明确。为了改善底水砂岩气藏水侵情况和明确气态与超临界态CO_(2)驱提高采收率及CO_(2)埋存机理,以X底水砂岩气藏为例,开展了注CO_(2)驱适宜度评价,提出了X气藏CO_(2)驱最优开发方案,并对比了气态和超临界态CO_(2)驱提采机理和效果,最后对注CO_(2)驱最优方案开展了生产及埋存预测。研究结果表明:①X气藏适合进行注CO_(2)驱,注CO_(2)提高采收率的最优方案即注采井网为低注高采、关井时机为采出气CO_(2)浓度达10%~20%、转注时机为地层压力7.5 MPa、压力恢复水平为地层压力7.5 MPa、注气速度为3.5×10^(4) m^(3)/d、注入量为0.25 HCPV,最优方案相对于衰竭式开发预计提高气藏采收率13.83%。②超临界CO_(2)驱抑制底水锥进效果和提高采收率效果优于气态CO_(2)驱。③注CO_(2)驱最优开发方案下,该气藏的CO_(2)总埋存量为4.7×10^(6) t,其中超临界埋存量、溶解埋存量和矿化埋存量占比分别为86.05%、11.33%和2.62%。结论认为,底水砂岩气藏在发生气井水淹后采用超临界CO_(2)驱可以有效改善储层水侵情况,提高了气藏采收率,该认识为底水砂岩气藏的高效开发提供了理论支撑。 展开更多

关键词 底水砂岩气藏 气态co_(2) 超临界态co_(2) co_(2)驱 co_(2)埋存 气藏采收率 开发方案

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超临界CO_(2)聚能压裂开发煤层气可行性研究 被引量：5

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作者 丛日超 王海柱 +5 位作者 李根生 杨睿月 王斌 刘铭盛 赵成明 夏志浩 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3162-3171,共10页

煤层气资源的高效开发承担着保障煤矿高效生产、减少瓦斯事故的安全责任以及补充清洁能源供应、助力“双碳”目标实现的重要使命。提出了采用超临界CO_(2)聚能压裂技术开发煤层气的新思路,该技术利用高压超临界CO_(2)动态致裂煤体,配合... 煤层气资源的高效开发承担着保障煤矿高效生产、减少瓦斯事故的安全责任以及补充清洁能源供应、助力“双碳”目标实现的重要使命。提出了采用超临界CO_(2)聚能压裂技术开发煤层气的新思路,该技术利用高压超临界CO_(2)动态致裂煤体,配合“聚能冲击+油套同注”等工艺方式实现高压超临界CO_(2)多次、持续注入,使储层产生一定规模且不受地应力控制的复杂裂缝网络,具有无水、环保、安全、高效等技术优势。利用自主研发的真三轴超临界CO_(2)聚能压裂实验系统开展了高阶煤和低阶煤的室内压裂实验,并与常规水力压裂、超临界CO_(2)压裂煤岩井筒压力和成缝特征进行对比。结果表明:与水力压裂和超临界CO_(2)压裂相比,超临界CO_(2)聚能压裂煤岩裂缝迂曲度更高,可形成主裂缝、微裂缝与层理缝相互沟通的网状裂缝;随着聚能压力的增加,煤岩裂缝形态变得复杂,针对特定煤岩存在合理的聚能压力范围确保形成网状裂缝的同时减少煤粉的生成;超临界CO_(2)聚能压裂技术适用于原生结构煤,现场应用中对专业设备需求少、可操控性强,常规CO_(2)压裂设备配合聚能工具即可满足施工要求;超临界CO_(2)聚能压裂致裂能量充足、对井筒的伤害程度小、经济成本低,可作为煤层气老区盘活和新区改造的新型储备技术;建议现场应用中采用超临界CO_(2)聚能压裂与水力压裂相结合的复合压裂工艺,确保形成网状裂缝、扩大改造范围的同时具有长期的导流能力。通过研究验证了超临界CO_(2)聚能压裂开发煤层气的可行性,可望为煤层气高效开发−CO_(2)地质埋存一体化提供一种新思路。 展开更多

关键词 煤层气 超临界co_(2)聚能压裂 裂缝形态 聚能压力 可行性

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CO_(2)对东海盆地丽水凹陷丽水36-1气田成藏的影响

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作者 郭刚 李威 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期20-26,33,共8页

从宏观地质、微观地化相结合的角度对丽水西次凹丽水36-1气田进行精细解剖,揭示了丽水西次凹油气成藏规律。研究结果表明:(1)丽水西次凹灵峰组普遍发育超压,垂向上分为3个带:超压封闭箱、对流层、深部流体滞留层。(2)丽水西次凹垂向上... 从宏观地质、微观地化相结合的角度对丽水西次凹丽水36-1气田进行精细解剖,揭示了丽水西次凹油气成藏规律。研究结果表明:(1)丽水西次凹灵峰组普遍发育超压,垂向上分为3个带:超压封闭箱、对流层、深部流体滞留层。(2)丽水西次凹垂向上明显的分层结构导致构造带油气充注具有三阶段,二者之间具有良好的对应关系:底部超压封闭箱和顶部滞留层范围内包裹体均一温度分布为正常充注现象,而在中部对流层均一温度表现出幕式充注的特征。(3)丽水36-1构造带具有超压封盖、异常热流体突破改造的成藏模式。早期油气被封盖在灵峰组超压带之下,后期由于幔源岩浆的剧烈活动,幔源CO_(2)携带原生油藏向上运移,在明月峰组区域盖层的作用下聚集成藏,形成现今的丽水36-1气田。 展开更多

关键词 丽水凹陷 丽水36-1气田 超压封闭箱 油气成藏 幔源co_(2)

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南海典型枯竭气藏CO_(2)封存潜力评估与展望

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作者 李保振 田虓丰 +3 位作者 唐恩高 苏彦春 张健 周文胜 《天然气勘探与开发》 2024年第6期116-121,共6页

我国东南近海地区工农业发达,是主要的温室气体排放区域,减排压力日益严峻,但是陆上埋存潜力有限;同时我国南海勘探开发了大量的富含CO_(2)气藏,在天然气外输和终端处理过程中存在较大的减排压力。为此,针对近海大型近枯竭气田实施CO_(2... 我国东南近海地区工农业发达,是主要的温室气体排放区域,减排压力日益严峻,但是陆上埋存潜力有限;同时我国南海勘探开发了大量的富含CO_(2)气藏,在天然气外输和终端处理过程中存在较大的减排压力。为此,针对近海大型近枯竭气田实施CO_(2)封存的可行性进行研究:(1)分析了枯竭气田CO_(2)封存的机理与优缺点;(2)通过国内外典型枯竭气藏CO_(2)驱油与封存的实例的剖析,总结了其在实施策略、关键技术、实施效果方面的经验;(3)基于南海富含CO_(2)气藏减排需求与陆上排放源情况,评估了在海上近枯竭的Y气田实施CO_(2)封存的潜力。研究结果表明:近海接近枯竭的Y气田封存条件及源汇匹配条件较好,比较适宜开展陆上CO_(2)海洋封存先导实践探索,其理论埋存量可达3×10^(8)t,能够满足邻近或联网高含CO_(2)油气藏的排放量的埋存需求。 展开更多

关键词 南海 近枯竭气藏 封存 源汇匹配 co_(2)

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超临界CO_(2)压裂煤岩储层增产煤层气应用发展前景 被引量：2

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作者 王雅丽 李治刚 郭红光 《中国矿业》 2021年第10期160-167,共8页

超临界CO_(2)压裂作为新兴渗透率强化技术以其对煤岩储层独特的物理化学力学特性改造,以及对储层近乎零损伤的特点受到了研究者的广泛关注。本文通过分析对比不同压裂介质作用下煤岩体的起裂压力与时间、裂缝扩展规律及渗透率变化,结果... 超临界CO_(2)压裂作为新兴渗透率强化技术以其对煤岩储层独特的物理化学力学特性改造,以及对储层近乎零损伤的特点受到了研究者的广泛关注。本文通过分析对比不同压裂介质作用下煤岩体的起裂压力与时间、裂缝扩展规律及渗透率变化,结果发现,水力压裂的裂缝扩展形式单一;液态CO_(2)压裂的衍生裂隙发育程度不高;超临界CO_(2)压裂形成的层理裂隙与衍生裂隙复杂程度高。特别地,超临界CO_(2)压裂煤体起裂压力比水力压裂低约39.48%,起裂时间是水力压裂的1.2倍以上,渗透率变化量是水力压裂的3倍左右。总体而言,超临界CO_(2)对煤储层的物理化学及力学特性的改造,为煤储层致裂增渗、增产煤层气理论与技术取得突破性进展提供了新思路与方法。 展开更多

关键词 超临界co_(2) 煤层气 渗透率强化 裂缝网络

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煤层气中CH_(4)/CO_(2)分离用椰壳活性炭的制备 被引量：1

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作者 梁江朋 马博文 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2021年第3期254-261,共8页

为解决煤层气中CH_(4)/CO_(2)分离用吸附剂的难题,以椰壳炭化料为原料,通过水蒸气活化工艺制备活性炭吸附剂,考察了活化温度、活化时间和改性剂添加量对变压吸附分离CH_(4)/CO_(2)性能的影响。结果表明,制备活性炭吸附剂最适宜的条件为... 为解决煤层气中CH_(4)/CO_(2)分离用吸附剂的难题,以椰壳炭化料为原料,通过水蒸气活化工艺制备活性炭吸附剂,考察了活化温度、活化时间和改性剂添加量对变压吸附分离CH_(4)/CO_(2)性能的影响。结果表明,制备活性炭吸附剂最适宜的条件为:炭化温度600℃,活化温度800℃,活化时间30 min,改性剂添加量10%。最适宜的条件下制备的活性炭吸附剂对CH_(4)和CO_(2)的饱和吸附量分别为2.34 mmol/g和3.23 mmol/g,CO_(2)/CH_(4)平衡吸附分离系数可达到10.27,较不改性条件下平衡分离系数提高了190%,对CO_(2)/CH_(4)有良好的分离效果。随着活化温度的提高,CO_(2)/CH_(4)平衡吸附分离系数和CO_(2)和CH_(4)的吸附量均呈现先增加后降低的趋势,这是由于活化温度达到800℃后,活化温度反应速度显著增快,使微孔壁面容易烧穿形成中孔,甚至进一步形成大孔,活性炭吸附剂比表面积降低,微孔数量变少,吸附能力降低;随着活化时间的延长,CO_(2)/CH_(4)平衡分离系数和CO_(2)和CH_(4)的吸附量呈现先增加后降低的趋势,这是由于活化时间达到30 min后,更多的水蒸气和炭发生反应,使开始形成的微孔被烧穿,导致比表面积和微孔体积降低,对CO_(2)和CH_(4)的吸附能力也随之降低,对CO_(2)的吸附能力降低更明显;随改性剂添加量的增加,CO_(2)/CH_(4)平衡分离系数逐渐增加,CO_(2)和CH_(4)的饱和吸附量呈现先增加后降低的趋势,吸附剂对CO_(2)的吸附性能明显提高,对CH_(4)的吸附性能则明显降低。 展开更多

关键词 煤层气 CH_(4)/co_(2) 吸附剂 活性炭 制备

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煤层气井液态CO_(2)高压泵注技术应用前景分析

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作者 杨攀 崔玉环 +2 位作者 王佳 王国玲 史红玲 《新型工业化》 2022年第3期165-168,共4页

以往煤层气CO_(2)相关工艺注入速度都比较慢,没有有效和煤层气压裂相结合,所以提出了煤层气井液态CO_(2)高压泵注工艺,并对该工艺的可行性进行了分析,采用该工艺可以有效提高煤层气井产量和采收率,同时也是未来实现“双碳”目标CO_(2)... 以往煤层气CO_(2)相关工艺注入速度都比较慢,没有有效和煤层气压裂相结合,所以提出了煤层气井液态CO_(2)高压泵注工艺,并对该工艺的可行性进行了分析,采用该工艺可以有效提高煤层气井产量和采收率,同时也是未来实现“双碳”目标CO_(2)封存的有效潜在途径。分析了这种工艺设计和施工中的特点,从原理上该工艺具有良好的增产效果、能有效实现CO_(2)减排、经济可行,在未来煤层气开发中具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 煤层气 液态co_(2) co_(2)封存 压裂增产

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天然气藏CO_2驱及地质埋存技术研究进展 被引量：15

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作者 郭平 许清华 +2 位作者 孙振 杜建芬 汪周华 《岩性油气藏》 CSCD 北大核心 2016年第3期6-11,共6页

目前,随着CO_2排放量的增加,全球温室效应日趋显著,CO_2的处理问题显得愈加重要。中国现阶段的CO_2埋存点均为油藏或盐水层,将干气藏CO_2驱与其埋存相结合的研究甚少,现场试验更是没有。为此,调研了大量国外的相关研究,综述了目前已有... 目前,随着CO_2排放量的增加,全球温室效应日趋显著,CO_2的处理问题显得愈加重要。中国现阶段的CO_2埋存点均为油藏或盐水层,将干气藏CO_2驱与其埋存相结合的研究甚少,现场试验更是没有。为此,调研了大量国外的相关研究,综述了目前已有的衰竭干气藏CO_2驱及地质埋存示范工程,并结合已发表的气藏CO_2驱室内实验与数值模拟研究成果,分析了影响CO_2驱提高气藏采收率(EGR)的各个因素,CO_2驱的优缺点及发展方向,以及今后在低渗致密气藏CO_2驱方面应做的工作。结果表明:CO_2埋存于干气藏中安全可靠、存储量大、成本低,同时可采出部分剩余天然气;束缚水可减弱储层非均质性对干气藏CO_2驱的影响;在中高渗气藏中,与气态CO_2驱相比,液态或超临界态CO_2驱效果更好;进行气态CO_2驱开注时气藏压力越小,注入压力和注入速度越大,其提高采收率效果越好。 展开更多

关键词 co_2驱 地质埋存 提高气藏采收率 衰竭干气藏 低渗致密气藏

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地层水对凝析气藏注CO_2相态的影响 被引量：6

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作者 汤勇 陈淑曲 +2 位作者 孙雷 王彬 王军 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期51-57,共7页

常规的凝析气藏衰竭开发和注CO_2开发研究中均忽略了地层水的影响,这与真实情况存在偏差,有可能导致研究结果的不确定性加大。为此,基于CO_2—烃—水相平衡热力学模型,以一个实际近临界凝析气藏为例,通过相态模拟研究了地层水存在对凝... 常规的凝析气藏衰竭开发和注CO_2开发研究中均忽略了地层水的影响,这与真实情况存在偏差,有可能导致研究结果的不确定性加大。为此,基于CO_2—烃—水相平衡热力学模型,以一个实际近临界凝析气藏为例,通过相态模拟研究了地层水存在对凝析气藏反凝析相态特征和注CO_2相态的影响规律;计算了考虑地层水存在的凝析气定容衰竭反凝析液饱和度和剩余流体组成,以及注CO_2过程中凝析油气相体积分数和CO_2在凝析油气相中体积分数的变化规律。结果表明:1考虑地层水时定容衰竭的反凝析油饱和度更大,剩余流体重组分含量更高;2近临界凝析气藏压力衰竭过程中,由凝析气转变为挥发油的相变发生得更早;3在注CO_2过程中,地层水的存在使得CO_2对凝析油的反蒸发作用降低;4考虑地层水存在时凝析油相体积分数高约14%,CO_2在凝析油中溶解量比不考虑地层水大6%,CO_2含量高和压力较高时差异更明显,同时,地层水的存在也增强了CO_2的溶解封存能力。该研究成果对凝析气藏注CO_2提高采收率和温室气体CO_2埋存评价具有指导意义。 展开更多

关键词 凝析气藏 近临界流体 地层水 反凝析 注co_2 相变 热力学模型 提高凝析油采收率

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