近几年来，人类活动导致每年约有300亿吨的二氧化碳气体排放到大气层中，从而造成全球气候变暖，给人类的生存和发展提出了严峻的挑战。为此，世界各国围绕节能减排，纷纷提出了各自的减排措施和工作目标，在发展本国经济的同时，尽最大可能地减少和控制温室气体的排放，以达到减排目标。

国内三大石油公司作为我国的三大能源生产企业，充分利用碳捕获和封存技术（CCS），把二氧化碳并不是当作“废”气，而是当作有用的资源加以开发利用，积极开展老油田二氧化碳驱油技术的实践与探索，对提高老油田油气采收率，延长油气开发寿命，以及解决我国低渗透油藏开采难等问题起到了良好的促进作用，收到了良好的现场试验应用效果。

2 碳捕获封存与二氧化碳驱油技术

碳捕获和封存技术是在燃烧化石燃料的工厂将二氧化碳从烟囱排放之前，或在天然气生产过程中，将二氧化碳从酸性天然气中分离出来并进行捕集。捕集提纯后压缩到超临界状态（当压力超过临界压力7.39藻兆帕、温度超过临界温度31℃时，二氧化碳将变成一种液态的黏稠状物质），再通过管道或其它运输工具将其输送到封存地，并注入地层深处^[1]。国际政府间气候变化专门委员会认为，碳捕集与封存是全球实现快速减排最具希望和有效的技术。目前全球已实施有300多个碳捕集与封存项目。

二氧化碳驱油技术是一项新兴的采油技术，也是一项成熟的采油技术，世界上的一些发达国家普遍采用。据不完全统计，目前全世界正在实施的二氧化碳驱油项目有近80个，美国是二氧化碳驱油项目开展最多的国家^[2]。截止到2009年，美国共有70多座油田采用二氧化碳驱油技术，年耗二氧化碳3000万吨，油田年增产10%，预期可将枯竭的油气田寿命延长20年。国际能源机构评估认为，全世界适合二氧化碳驱油开发的资源约为3000亿~6000亿桶。

二氧化碳在油和水中溶解度都很高，当它大量溶解于原油中时，可以使原油体积膨胀、黏度下降，还可以降低油水间的界面张力，使用二氧化碳驱油技术可以在水驱油提高油气采收率的基础上再提高10%~20%^[3]。目前，油田已知储量的35%可通过常规采油技术采出，其余油气资源储量要通过先进的采油技术进行开采，且开采难度极大。而超临界的二氧化碳具有黏度低、流动性好、扩散性好、对溶质有较强的溶解能力，且比重轻是水的0.6~0.8倍等特点，油田采用二氧化碳驱油技术，它具有适用范围大、安全高效、节能环保、节水、驱油成本低和采油时率提高显著等优点，二氧化碳已逐渐成为一种油田开发过程中重要的驱油介质和资源。

据“中国陆上已开发油田提高采收率第二次潜力评价及发展战略研究”结果，我国现已探明的63.2亿吨低渗透油藏原油储量，尤其是其中50%左右尚未动用的储量，运用二氧化碳驱油比水驱具有更明显的技术优势^[4-5]。目前，我国大庆、胜利、新疆、大港、中原等大油田也在积极开展二氧化碳驱油技术推广应用工作。

3 中国石油：大力推广应用二氧化碳驱油技术

对生产过程中的二氧化碳进行捕捉和封存，是中国石油从源头控制温室气体排放的重要措施之一。目前，二氧化碳驱油技术研究应用试验已在大庆、新疆、吉林、大港、辽河等多个油田进行，这项应用研究试验也被列入国家“863”专项研究发展计划中。

二十多年来，大庆油田已形成二氧化碳泡沫压裂、吞吐和气举等多项驱油技术，相继在长垣及外围油田开展了二氧化碳驱油试验，目前二氧化碳吞吐已覆盖外围油田绝大部分地区。2009年，大庆油田已将二氧化碳驱油技术纳入战略储备技术，扩大二氧化碳产能建设和驱油试验区规模，并逐步将试验区从外围油田向老区油田延伸。大庆长垣油田外围有3.7亿吨特低渗透扶杨油层储量在常规注水开发条件下不能有效动用，为二氧化碳驱油技术攻关应用试验提供了广阔空间。大庆油田还积极与采油一厂等老区油田合作，探索二氧化碳驱油技术在高渗透储层的适应性驱油试验，为二氧化碳驱油规模化应用做好了技术攻关和储备。

吉林油田长岭气田于2009年年底正式建成投产，形成年产10亿立方米天然气综合配套生产能力。这是我国建成的首个集天然气开采、二氧化碳埋存驱油的一体化项目。长岭气田埋藏深、地温高、火山岩储层非均质性强，同时天然气中伴有二氧化碳，开发建设这样的气田属世界级难题，国内外都没有现成的模式和经验可以参考。中国石油吉林油田经过3年的刻苦攻关，深层火山岩气藏精细描述技术、深层火山岩裂缝性储层欠平衡水平井钻井完井技术、二氧化碳分离与防腐技术和二氧化碳驱油矿场应用试验等系列技术均取得重要突破，为长岭气田采用水平井开发、达到少井高产高效以及通过二氧化碳分离注入附近油田驱油提高储量动用率和原油采收率，进而实现二氧化碳有效开发利用和减排等综合效益提供了强有力的技术支撑。

2007年9月，国务院《关于进一步促进新疆经济社会发展的若干意见》中提出，“到2020年，把新疆建成全国大型油气生产和加工基地、大型煤炭基地、可再生能源规模化利用示范基地”，明确了国家把新疆作为我国能源接替区和基地的战略地位。将二氧化碳注入地层中储存，或利用二氧化碳驱油，对新疆油田的可持续稳定发展具有十分重大的意义。

大港油田利用二氧化碳驱油技术使孔店停产老油田区块重新焕发活力，平均单井日产油能力保持在3吨以上，综合含水率由90%下降到60%。

4 中国石化：加强二氧化碳捕集和驱油技术应用工作

中国石化在向低碳转身过程中，始终把加强低碳技术研发力度作为向低碳转身重要推动器，积极开展低能耗、低排放生产技术，节能技术，二氧化碳捕集和利用技术以及可再生能源和新能源开发利用技术等技术的研发和推广应用工作^[6]。

中国石化在二氧化碳捕集和利用技术方面已经进行了10多年的研发工作，并积极开展二氧化碳驱油应用试验，已先后在胜利油田、中原油田等油田开展二氧化碳驱油小型矿场试验。燕山石化分公司已建成的制氢装置尾气回收二氧化碳装置，每年回收二氧化碳达27万吨。

2006年，中国石化重点科研项目——低渗透油藏二氧化碳驱油提高采收率先导性试验应用项目落户中原油田，将炼油厂烟囱中生成的二氧化碳捕集起来，用做油田三次采油的驱油剂。2010年4月，这项先导性应用试验取得重大技术突破，中原油田采油二厂累计注入二氧化碳1.7万余吨，注水8.24万立方米，对应的三口油井累计增油3600吨。其中，濮1-67井日产原油从原来的0.1吨上升到9.6吨，最高日产油量达13.2吨，含水率下降了22.3%。2010年4月，中原油田还首次利用二氧化碳压裂技术出色地完成了香港富地柳林燃气有限公司的6口井的煤层气井压裂任务。

中国目前最大的一套“燃煤发电厂烟气二氧化碳捕集纯化装置于2010年6月在胜利油田胜利发电厂建成投产，每年为胜利油田减少二氧化碳排放4万吨，并可提高油田采收率20.5%，未来条件允许的话还将要建成每年捕集100万吨的能力。捕集处理后的二氧化碳纯度在99.5%以上”，可全部应用于目前胜利油田正在开展的“低渗透油藏二氧化碳驱油”重大先导性试验应用项目。该项技术胜利油田具有完全自主知识产权。据了解，胜利油田低渗透油藏已探明地质储量10亿多吨，其中特低渗透油藏占比近四成。可这类油藏因为超低渗很难注水开发，采出程度一般只有8%左右，绝大部分油留在了地下，二氧化碳驱被认为是提高此类油藏采收率的重要手段。超临界二氧化碳是优越的驱油剂，注入能力好，相同条件下，二氧化碳注入压力只有注水压力的一半左右，很多不能注水开发的区块可以用二氧化碳驱油。胜利油区可实施二氧化碳的低渗资源超过4亿吨。二氧化碳驱提高稠油采收率于2007年开始进入矿场实验阶段，2012年开始进行大规模二氧化碳液化提纯、输送、驱油封存技术研究及工程应用。

89-1块构造位置在金家—正理庄—樊家鼻状构造带中部，2008年1月开始注二氧化碳进行先导试验，截至2016年4月，累计注二氧化碳25.1万吨，目前还在继续注入。经实践，该区域超低渗油藏吸气能力是吸水能力的10倍左右，四口中心井见到明显增油效果，实现产量翻倍。试验区采出程度13.9%，中心井区采出程度16.9%，远远高于同区域未实施二氧化碳驱区块8%左右的采出程度。

据统计，从2013年开始，胜利油田开始在樊142区块的F142-7-X4井组注入二氧化碳，目前已经注入二氧化碳1.75万吨，三口受效油井试油，自喷日产5吨油。二氧化碳驱注入量的85%会被封存在地下，仅89-1块就已经封存二氧化碳超过20万吨，实现了碳减排的目的。截至2016年4月，胜利油田二氧化碳驱先导实验11口注入井累计注二氧化碳25.1万吨，在增油5.7万吨的基础上，减排二氧化碳20多万吨，相当于减少近10万吨标煤燃烧。

5 中国海油：综合利用二氧化碳资源

    由中国海油和中科院长春应用化学研究所共同出资建设的二氧化碳塑料项目于2010年4月破土动工。该项目的成功实施将为大规模综合利用二氧化碳开辟一条重要途径，推动中国海油上游油气田的开发利用，减少二氧化碳的集中排放。

该项目位于中国海油东方化工城内，属于国家重点鼓励发展的产业。项目总投资概算1.522亿元，具有自主知识产权，设计年产能3000吨，并于2011年6月建成投产。目前中国海油在项目区邻近的南海莺歌海盆地已探明天然气储量约2亿立方米（其中70%富含二氧化碳）。这项装置建成后，既可利用气田中的二氧化碳，从环境上减轻二氧化碳的集中排放，又可替代有污染的不可降解塑料，延伸为更合理、高效的产物链，使副产的废气得以利用，提高经济效益和社会效益。同时，由于产品中含有约50%的二氧化碳，可减少塑料制品对油气资源的消耗，降低国家对油气资源的依赖，其综合效益和意义重大。

6 结束语

    围绕低碳经济建设和减排目标，三大石油公司面对节能减排和低渗透油藏开采难度大等双重压力，把二氧化碳当作资源来开发利用，并把它作为节能减排的重要措施来抓，勇于承担起企业的社会责任，不断加大二氧化碳捕获封存与二氧化碳驱油技术的研发力度，加强技术储备，提高二氧化碳的综合利用经济效益，为减少我国二氧化碳温室气体排放，解决我国低渗透油藏开采难和提高老油田采收率问题，以及提高二氧化碳工业化综合利用效率提供了许多有益的经验，具有良好的推广应用前景。

作者简介

朱益飞（1967-） 男 高级工程师 1989年毕业于华东石油学院生产过程自动化专业，现从事于油田技术质量监督管理工作

参考文献

[1]张卫东,张栋,田克忠.碳捕集与封存技术的现状与未来[J].中外能源2009,14(11):7-14.

[2]宋春山.能源可持续发展的CO₂捕集和利用的新方法[J].太原理工大学学报2010,54(5):570-571.

[3]Kh.Kh.Gumersky,黄爱君,田凤兰,等.就地生成二氧化碳提高原油采收率新方法[J].国外油田工程2002,13(7):5-7.

[4]刁素,蒲万芬,林波,等.稠油油藏自生CO₂呑吐技术实验研究[J].特种油气藏2005,12(6):98-100+109.

[5]林波.油藏条件下CO₂的生成与CO₂驱油的室内研究[D].西南石油学院.2005.

[6]张国萍,尚良,胡艳霞,陈永浩.层内生气提高采收率技术在中原断块油田的应用[J].油气地质与采收率.2004,11(5):60-61+85.