- 陶磊;孙铭;徐正晓;杨康;朱庆杰;史文洋;白佳佳;许云飞;查文山;
在全球碳中和战略驱动下,非常规油气藏开发与碳捕集、利用与封存(CCUS)技术的耦合创新已成为破解能源-环境双重约束的核心路径。系统梳理与评述CO_2提高采收率技术在非常规油气藏开发中的机理、应用现状及技术瓶颈,并基于CCUS全产业链视角提出未来技术融合规模化发展的突破方向,进而探讨其在提高油气采收率与实现碳中和目标中的双重价值。非常规油气藏因其低渗透率、复杂孔隙结构及非连续成藏特征,传统开采技术难以实现经济高效开发。研究表明,CO_2凭借其独特的超临界物理化学性质,通过周期性吞吐、驱替、压裂、热交换及CO_2辅助渗吸等多种提高采收率技术显著改善开发效果,其与原油、地层水及岩石的界面相互作用是影响驱替效果的核心控制因素,需结合油藏非均质性与温度、压力条件进行精准调控。当前CO_2提高采收率技术仍面临气源分布不均、运输成本高、储层非均质性强和CCUS产业化不足等挑战。基于全产业链规模化视角展望未来,亟需通过高效低能耗捕集技术突破、CO_2驱油参数优化和封存等技术创新,配合碳市场交易机制和政策支持,构建“捕集-驱油-封存”全产业链价值闭环。CO_2提高采收率技术兼顾非常规油气高效开发与碳减排需求,为能源转型提供双重价值,将会助力全球碳中和目标实现。
2026年01期 v.33;No.178 144-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 1866K] - 崔传智;毛盼;张传宝;李惊鸿;张东;李宗阳;
在CO_2驱油封存过程中,前缘均衡程度优化对于改善驱油封存效果至关重要。为解决由储层平面非均质性与注采井网影响导致的低渗透油藏CO_2驱前缘不均衡的问题,建立井组机理模型,用以模拟注采过程中的非均衡前缘,通过自动优化算法,建立CO_2驱注采参数优化方法以实现对前缘的调控。通过油藏工程方法界定了优化过程中的合理注采参数,并分别对胜利油田F142井组的连续注气、注采耦合以及水气交替3种注采方案进行参数优化应用研究,通过封存率、生产气油比以及换油率等指标评估了前缘优化效果。结果表明:在CO_2驱注采参数优化中,优化前缘均衡程度的同时会增加封存率,降低整体生产气油比并提高换油率;对于F142井组,生产井同时见气时间早更有利于驱油,而见气时间晚更有利于封存。
2026年01期 v.33;No.178 158-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 3039K] - 田冷;徐文熙;石善志;王涛;廖明威;周然;刘天勇;
致密砂砾岩储层普遍具有低孔低渗透、流动阻力大和自然产能低等特征,亟需通过有效的改造方式提高采收率。CO_2前置压裂作为一种兼具增产与储气作用的高效改造方法,近年来受到广泛关注,但目前仍缺乏标准化模型与系统优化参数的研究。针对该问题,基于致密砂砾岩油藏特性,构建了CO_2前置压裂渗流与压裂模型,并通过理论分析与数值模拟相结合的方法,对不同注入条件下的裂缝扩展规律、油气驱替特征及增产效果进行了系统研究。研究采用扩展双重介质离散裂缝模型(EDFM)和CO_2驱动油气实验,分析了注入量、注入排量、焖井时间等关键参数对改造效果的影响。结果表明,该方法在单因素与多因素条件下均表现出良好的稳产与增产效果,CO_2前置压裂能显著改善储层渗透性与压裂液返排效率,提升油气驱替能力,推荐CO_2注入量为200~300 m~3/段,注入排量约为8 m~3/min,簇间距为15~20 m,焖井时间不宜超过40 d。
2026年01期 v.33;No.178 170-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 2407K] - 于涛;杨云诗;李希文;李宗阳;蒋兰兰;宋永臣;
为实现“碳达峰和碳中和”目标,碳捕集、利用与封存(CCUS)技术发挥着关键作用,其中CO_2地质封存为碳减排的有效手段,其主要利用深部咸水层这一重要封存场所。在此过程中,注入能力与封存安全性成为评估CO_2封存效率的2大核心指标。以济阳坳陷为目标封存区,重点评价了CO_2注入后地层压力与温度变化、CO_2运移与分布特征及CO_2封存量。建立了深部咸水层CO_2地质封存模型,通过设计9组CO_2注入方案探讨不同注入速率、注入压力和注入温度对CO_2运移与分布特征及封存量的影响。研究结果表明,注入速率和注入压力对CO_2地质封存期间的注入量、CO_2运移与分布特征具有显著影响,且注入压力的影响更大,而注入温度的影响并不显著。增大注入速率和注入压力将增加CO_2总注入量,有利于提高封存量,并增大游离相CO_2和溶解相CO_2的运移距离。当采用1.4倍的初始地层压力进行CO_2注入时,可以获得最大的CO_2封存量。注入温度对地层温度具有较大影响,提高注入温度会提高注入井附近的地层温度,CO_2总封存量随着注入温度的提高先升高后降低,注入温度为52℃时封存量最大。
2026年01期 v.33;No.178 183-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 3221K] - 张曙旋;陈黎;陶文铨;
针对高含水期油藏剩余油难以动用及CO_2封存稳定性不足的问题,基于真实砂岩CT扫描构建刻蚀图案,加工获得玻璃刻蚀微模型,并搭建高温高压(50℃、6.0 MPa)可视化微流控实验体系,依次开展CO_2-油、水-油两相及CO_2-水-油三相驱替实验,实现多相流动过程的实时可视化与饱和度定量计算。结果表明:相同驱替速率下,CO_2-油两相驱替受毛细管力控制显著,前缘在毛细管力阈值差与黏度比不利作用下呈不稳定推进,易发生气窜,残余油饱和度为0.70,CO_2封存饱和度为0.30;水-油两相呈活塞式推进,水锁效应与毛细管力共同形成以“H”型柱状段塞为主的残余油分布,残余油饱和度降至0.21;水驱后再注CO_2时,形成“气驱水、水再驱油”的双重驱替机理,水膜的润湿阻隔与油膜沿界面的铺展协同作用有效抑制前缘失稳并增强残余油动用,残余油饱和度进一步降至0.15,CO_2封存饱和度升至0.45。研究表明,“先水驱-后注CO_2”的策略可兼顾提高采收率与增强CO_2滞留,有助于高含水期油藏CO_2注入工艺的优化设计与封存安全性提升。
2026年01期 v.33;No.178 195-206页 [查看摘要][在线阅读][下载 3386K] - 刘希良;陈浩;李阳;张来斌;曾宏波;
在“双碳”战略背景下,CO_2驱替被认为是低渗透油藏提高采收率与地质封存兼顾的优选方案,但其现场效果与预期存在偏差。为明确CO_2驱替过程中油气混相带的时空演化机理,开展了长岩心CO_2驱替物理模拟实验并辅以跨尺度数值模拟,系统刻画了CO_2驱替过程中混相压力前缘、相前缘和组分前缘的差异拓展规律以及混相带动态演化行为。结果表明,受油气组分运移特征和多次接触作用影响,混相压力前缘推进速度最快,相前缘推进速度慢于组分前缘,造成了混相带分布呈现典型的时变性与空变性。提升油气混相程度有利于抑制CO_2组分前缘运移,延缓CO_2逃逸通道的扩展。此外,注气速度和注气量对前缘运移规律具有显著调控作用,当CO_2注入量从0.2 PV提升至0.6 PV时,相前缘增幅达68%,扩大了油气作用带宽度。过快注气速度容易引发组分前缘快速运移,加剧气窜风险。油藏的非均质性导致混相带分布范围更加复杂,当基质渗透率由1.0×10~(-3)μm~2增至15.0×10~(-3)μm~2时,CO_2相波及系数增幅达57.9%。裂缝渗透率增大导致组分前缘沿高渗透通道运移,造成混相带分布不均匀。
2026年01期 v.33;No.178 207-218页 [查看摘要][在线阅读][下载 3534K]
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<正>《油气地质与采收率》期刊主要讨论“油气勘探开发新理论、新方法”和“提高油气采收率技术”。一、文稿格式凡拟投本刊之文稿,务请参照本刊近期刊文格式。来稿全文一般为8 000字左右,综述性文章一般为10 000字以上。1.题名:题名应紧扣文稿主题,不宜超过25个汉字。2.作者及所属单位:作者姓名、单位全称、所在省市名及邮政编码。3.摘要:摘要应是对全文学术和技术要点的高度总结,按照研究目的、方法、结果、结论四要素,以第三人称的形式编写,以500字以上为宜。4.关键词:关键词应选取准确反映研究主题、方向及地点(地区)的词或词组,一般为5~8个。
2026年01期 v.33;No.178 219页 [查看摘要][在线阅读][下载 640K] <正>李阳,男,中国工程院院士,教授级高级工程师,油气田开发地质、开发工程专家。现任中国石化首席科学家、国际二氧化碳捕集利用封存技术创新合作组织秘书长。李阳院士长期致力于油气藏开发基础理论和关键工程技术研究工作,在陆相高含水老油田大幅度提高采收率、海相碳酸盐岩缝洞型油藏高效开发、CCUS技术及工程研究等领域做出了重大贡献,推动中国首个百万吨级“齐鲁石化-胜利油田CCUS示范工程”建成运行。获得国家科技进步二等奖5项,国家技术发明奖1项。
2026年01期 v.33;No.178 225页 [查看摘要][在线阅读][下载 508K] -
<正>石油工业作为能源体系的重要支柱,其发展既面临挑战,亦蕴含重大机遇。目前,我国油气勘探开发已进入“两深、一非、一老及CCUS”开采阶段,新型油气藏埋深大、构造复杂、岩相类型多样,效益开发难度较大,亟需原创性、颠覆性的技术创新进一步提高储量动用率和采收率;东部老油田已进入“双高”开发阶段,剩余油挖潜难度不断加大,稳产与效益的矛盾日益凸显,亟待突破理论瓶颈与技术壁垒。为推动油气田提高采收率领域的理论创新与技术攻关,共享最新研究成果,《油气地质与采收率》特别设立“油气田提高采收率理论与技术”专刊。旨在鼓励科研工作者深耕油气地质理论,进一步揭示提高采收率机理、非常规油气藏与页岩油气成藏规律及CCUS-EOR机理,为技术创新筑牢理论根基。
2026年01期 v.33;No.178 225页 [查看摘要][在线阅读][下载 508K] 下载本期数据