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期刊信息/Journal information
天然气工业
四川石油管理局 中国石油西南油气田公司 中国石油川庆钻探工程公司
天然气工业

四川石油管理局 中国石油西南油气田公司 中国石油川庆钻探工程公司

冉隆辉

月刊

1000-0976

jwq@trqgy.cn

028-86011178 86012712 86012718

610051

成都市府青路一段3号

天然气工业/Journal Natural Gas IndustryCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊于1981年创刊，是中国惟一全面报道天然气工业的综合性科技期刊。伴随国家改革开放急促的脚步诞生。二十四年，一批批老编辑默默耕耘在天然气事业这片热土上,洒下了滴滴汗水，皓首回望，留下深深的眷恋和殷殷嘱托；如今，新一代编辑正焕发热情和活力，呵护着杂志的成长，他们与时俱进，跨步前行。与此同时，还有强大的后盾——编委会，源源不断地给予鞭策和激励着，一批院士、教授、专家为杂志的发展献计献策，作出了重要的贡献。《天然气工业》面向中国天然气生产和使用领域各研究、设计、生产、管理部门的高中级科研人员、工程技术人员和经营管理人员以及与天然气工业相关的产业界的科技、经营管理人员。重点反映天然气工业在勘探、开发、钻采、储运、处理加工方面的科学研究、工业生产和技术应用成果。
正式出版
收录年代

    CO2海洋封存的思考与新路径探索

    周守为李清平朱军龙周云健...
    1-10页
    查看更多>>摘要：实现碳达峰碳中和目标既是应对气候变化的必由之路,也是中国彰显大国责任担当和推动构建人类命运共同体的迫切需要.中国目前碳封存选址大多都集中在陆地,并且主要以气态CO2 或者液态CO2 的方式进行碳封存.陆地的碳封存潜力不及海洋,而且前者对于储层的地质条件和作业条件要求均较高.海洋是地球上最大的活跃碳库,碳封存潜力巨大,目前中国已建成第一个海上碳封存项目——"恩平 15-1"CO2 封存示范项目.为了加快推进CO2 海洋封存目标的实现,提出了CO2 水合物固态封存的新思路,探索了海洋碳封存的整体路径.研究结果表明:①基于甲烷水合物开发的逆向思维,以及CO2 水合物形成条件远不及甲烷水合物苛刻的特点,可以将CO2 注入海底形成CO2 水合物碳矿;②基于"固态流化"法的逆向原理及思维将液态CO2 直接注入甲烷水合物层及其下伏层的泥砂中,不仅可以利用CO2 置换开发甲烷水合物,而且还能在海底浅层形成CO2 水合物进而实现碳封存;③利用现有油气田开发平台和设备,选择有利于CO2 封存的地质构造和咸水层,有望实现油气田开发和海洋碳封存的协同发展.结论认为,该方法已经通过了实验室可行性验证,有望为未来碳捕集、利用与封存(CCUS)提供新的解决方案.

    海洋碳封存碳矿CO2水合物CO2地质封存"固态流化"法甲烷水合物CCUS

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    西南油气田CCUS/CCS发展现状、优势与挑战

    雍锐
    11-24页
    查看更多>>摘要：中国石油西南油气田公司(以下简称西南油气田)是中国西南地区首个天然气年产量超 400×108 m3 的油气生产企业,其天然气新建产能、产量的增量分别占到全国增量的 1/4 和 1/3,预计 2030 年天然气开发的碳排放量将突破 500×104 t.为解决天然气高质量上产过程中碳排放量刚性增长的问题,西南油气田主动围绕"天然气+ CCUS"的战略规划,积极部署CCUS/CCS工作,以期打造"绿色能源西南模式",助力实现"双碳"目标.为此,系统阐述了西南油气田在CCUS/CCS业务规划、标准体系、技术系列等方面的发展现状,梳理了其CCUS/CCS业务在资源、技术方面的优势,并分析了面临的技术成熟度不高、经济效益缺乏、社会接受度不高等挑战,最后作出了展望并有针对性地提出了下一步建议:①攻关形成具有气田特色的CCUS/CCS技术体系,打造气田CCUS/CCS原创技术策源地;②建立气田CCUS/CCS标准体系,推广应用气田CO2 驱气提高采收率(CCUS-EGR)和CO2 埋存技术;③依托西南油气田自有碳捕集、输送、驱气、封存等技术,进一步延伸拓展传统油气主营业务产业链,建立西南片区CCUS/CCS产业集群和碳库,助力中国石油成为CCUS/CCS产业链链长;④探索页岩气注CO2 及混合气体提高采收率技术,支撑在页岩气领域开辟新的CCUS方向.

    西南油气田CCUS/CCSCCUS-EGR封存技术发展战略天然气"双碳"目标

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    衰竭底水气藏注CO2提高天然气采收率与碳封存机理

    张烈辉熊伟赵玉龙文绍牧...
    25-38页
    查看更多>>摘要：气藏注CO2 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CO2 高效开发提供指导,针对地层水盐度对CO2-CH4-H2O-NaCl体系相平衡影响、气藏注气过程中压力变化对CO2-CH4-H2O-NaCl体系相平衡影响、注采方案对注CO2 提高气藏采收率影响、盐度对注CO2 提产及封存影响等目前认识不清的问题开展了CO2-CH4-H2O-NaCl体系相平衡规律及注CO2 提采与封存数值模拟研究.研究结果表明:①随着盐度增加,CO2 和CH4 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,CO2 和CH4 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CH4 产量更稳定且产出的CO2 少,而先注后采方案则会加速CO2 与CH4 的混合,CO2 封存量低,前者更适合注CO2 提采及封存;④在不考虑盐析效应的前提下,盐度对CH4 采收率和CO2 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CH4 采收率均超过80%、CO2 封存率均超过99%,短期注CO2 过程中,CO2 主要以气态或超临界态的形式被封存,少部分CO2 溶解在液相中,100年后CO2 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CO2 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.

    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CO2-CH4-H2O-Nacl体系相态变化规律

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    中国水层CO2地质封存技术攻关方向

    丁国生唐立根丁一宸阮金凤...
    39-45页
    查看更多>>摘要：在国家"碳达峰碳中和"战略目标下,为了延长化石能源行业的生命周期,亟需进行大规模碳减排的重大革命,其中CO2 地质封存(CCS)这一大规模碳减排的托底技术,已在全球达成共识.为此,系统梳理了全球CCS发展趋势,并针对中国CCS地质特点和工程技术现状,分析了中国发展水层CCS面临的挑战和难点,提出了中国水层CO2 地质封存技术的攻关方向.研究结果表明:①中国水层CCS起步早,当前正在开展世界级规模水层CCS先导试验,技术水平与国外并行,CCS有望成为中国未来大规模碳减排的主要手段;②鉴于中国水层多无法回避陆相沉积、断裂发育、非均质性强等先天条件,中国未来建设大规模水层CCS将面临封存规模大、封存成本高和长期封存安全性等 3 个方面关键技术的挑战;③从推动和形成CCS负碳新产业角度,中国未来水层CCS碳埋存需要攻克CCS地质体评估、CO2 高速注入、低浓度CO2 封存、降低成本和地质监测等 5 个关键技术.结论认为,该研究认识进一步坚定了中国发展水层CCS技术的信心,提出的 5 个方面关键技术为快速形成负碳领域的国家战略科技力量明确了攻关方向,同时为后续推动大规模地下储氢、储氦、压缩空气储能等战略性新兴行业的发展提供了前瞻性技术支撑.

    国家双碳战略大规模碳减排水层CO2地质封存CCS地质体CCS攻关方向

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    基于高干度泡沫实验的非均质咸水层CO2封存能力分析

    李松岩马芮党法强
    46-55页
    查看更多>>摘要：CO2 咸水层封存是实现"碳中和"目标的一项重要技术手段.高干度泡沫不仅能更好地控制CO2 流度而且还能适应地层的非均质性,明显提高了咸水层的空间利用效率.为探究高干度CO2 泡沫在非均质咸水层中的调剖效果与CO2 封存能力,利用自行设计的高温高压驱替实验装置,进行了不同渗透率级差的并联岩心CO2 泡沫驱室内实验研究,分析了驱替过程中岩心的气液产出情况与CO2 饱和度的变化规律,指出了不同渗透率级差非均质岩心模型的碳封存效果与机理.研究结果表明:①与CO2 气驱相比高干度泡沫驱用于CO2 咸水层埋存具有更大优势,当岩心渗透率级差介于 2.6～10.8 时,泡沫均能有效封堵高渗透岩心,使阻力因子维持在36 左右,增大了驱替压差与低渗透岩心的产气、产液速度;②岩心中气相饱和度与渗透率存在一定关系,当岩心的渗透率小于2 450 mD时,最高气相饱和度随渗透率增加而增大,当渗透率超过 2 450 mD时,岩心最高气相饱和度在 80%左右;③采用高干度泡沫驱可以有效扩大岩心中CO2 封存量,渗透率级差为 4 时,泡沫驱的CO2 封存体积较气驱增长 219%,当渗透率级差扩大至 10.8,CO2 封存量能始终维持在较高水平.结论认为,咸水层条件下CO2 泡沫驱替实验探究了CO2 封存能力变化,提供了非均质储层提高碳封存效率的实验认识,可为非均质咸水层中CO2 的地质封存技术优化提供参考和借鉴.

    碳中和CO2地质封存高干度泡沫咸水层非均质地层封存效率

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    CO2地质利用与封存中碳迁移及其相态分布规律

    胡婷芮振华
    56-67页
    查看更多>>摘要：CO2 地质利用与封存技术是"双碳"战略下重要的碳减排手段,前人的研究多集中于地质利用方面,而对地层的碳封存潜力尤其是CO2 矿化潜力的定量评价存在不足.为此,通过程序开发手段,将闪蒸计算加入开源的反应溶质运移模拟软件中,利用改进后的软件建立了松辽盆地大情字井油田H59 区块的三维地质模型,通过历史拟合注采过程校正模型地层参数,最后采用校正后模型量化表征了不同注入阶段及注采结束后CO2 迁移与相态转化的时空演化过程.研究结果表明:①在油藏CO2 混相驱条件下,CO2 在注入井端的小范围内呈现气相,在接触到油相前缘后,CO2 受浮力影响减弱,在垂向上逐渐趋于均匀分布,并向开采井端均匀推进;②气水同注阶段与注气阶段均有超过 70%注入的CO2 溶解于油相,但气水同注阶段溶解于水相的CO2 含量明显增加;③注采结束后的相态演化特征表现为溶解水相CO2 逐渐转变为矿物相,而溶解油相CO2 存在转变为游离态气相的趋势;④注采结束后,主要矿化过程为绿泥石及铁白云石溶解产生铁、钙离子,与碳酸根离子结合构成方解石和菱铁矿等沉淀矿物(固碳矿物),而主要溶解矿物有钾长石、钙蒙脱石、铁白云石及绿泥石.结论认为,基于现场实测数据,利用嵌入闪蒸计算的CO2 地质利用与封存组分模拟软件,提高了对CO2 迁移及分布相态规律的进一步认识,研究结果对实现注CO2 高效提高采收率与封存具有重要指导意义.

    CO2地质利用与封存软件开发碳迁移CO2分布相态矿物固相封存

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    油田伴生气中CO2和轻烃的纯膜分离新技术

    张春威刘瑛孙晓梁全胜...
    68-75页
    查看更多>>摘要：在油田开发过程中,大量用于驱油并伴随原油采出的CO2 和轻烃(C2～C5)被直接排放,不仅浪费资源,还污染环境,不符合CO2驱油环保理念,回收CO2 和高附加值的轻烃势在必行.为此,通过分析某CO2 捕集、利用与封存(CCUS)示范区建成后伴生气组分的变化,优选聚乙烯胺膜、聚二甲基硅氧烷膜针对伴生气中的CO2 和轻烃开展室内分离试验,采用PRO Ⅱ软件对伴生气分离整体流程进行了模拟仿真、开展了流程优化设计和装置试制,确定了膜技术分离油田伴生气中CO2 和轻烃的适用性,并开展了现场试验.研究结果表明:①随着CCUS示范区CO2 的注入,CO2 对地层中的轻烃组分具有一定的萃取作用,并导致其含量逐渐上升,需要回收被采出至地面的CO2和高附加值的轻烃;②聚乙烯胺膜对CO2 具有强促进传递作用,CO2 浓度、温度、湿度为主要影响因素,CO2 两级分离率可达到96%;③聚二甲基硅氧烷膜对轻烃具有良好的选择性,碳值越高选择性越好,压力比、温度为主要影响因素,分离率最高可达70%;④聚乙烯胺和聚二甲基硅氧烷2种膜均具有优异的长期运行稳定性,印证了膜法分离CO2 和轻烃的能力;⑤试制膜分离撬装装置600 h现场试验装置运行稳定,分离效果和室内试验及数值模拟数据基本吻合.结论认为,采用纯膜法分离油田伴生气中的CO2 和轻烃投资低、能耗低,节能环保,具备长期应用的潜力.

    CO2驱油聚乙烯胺膜聚二甲基硅氧烷膜油田伴生气膜法分离CO2分离烃类分离

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    吉林油田CCUS-EOR技术攻关与实践新进展

    王峰黎政权张德平
    76-82页
    查看更多>>摘要：CO2 捕集、埋存与提高原油采收率(CCUS-EOR)技术可大幅度提高原油采收率并实现CO2 有效埋存,同时兼具减碳、增油两大功能,是落实"双碳"战略和保障能源安全的重要技术手段.中国石油高度关注CO2 资源化利用问题,在系统研究原始油藏、中高含水、高含水及特高含水油藏CO2 驱油机理与埋存潜力的基础上,研发了关键技术和工艺装备,形成了集CO2 捕集、输送、注入、采出、驱油、埋存、防腐等为主体的CCUS-EOR全产业链一体化技术体系,并率先在中国石油吉林油田开展了CO2 捕集埋存与提高采收率矿场实践.研究结果表明:①矿场试验证实CO2 驱油可提高采收率 20%以上,现已累计注入CO2 达 320×104 t;②矿场实践系统揭示了陆相低渗透油藏CO2 驱油与埋存规律,验证了CO2 捕集输送、注入采出、驱油埋存与循环利用全流程技术的适应性,实现了CCUS-EOR减排增效一体化.结论认为:①吉林油田建成了国内首个全产业链、全流程CO2 捕集、驱油、埋存与循环利用示范工程,实现了陆相沉积低渗透油藏CO2 驱油采收率的大幅提高和CO2 的安全埋存;②系统总结了吉林油田近年来在CCUS-EOR方面的最新研究进展和矿场实践认识,指明了油气田CCUS-EOR应用前景,并提出了以新质生产力推动相关企业产业化发展的具体建议.

    吉林油田CCUS-EOR全流程技术产业化发展驱油与埋存一体化新质生产力战略布局

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    南川常压海相页岩气注CO2吞吐提高采收率工程实践

    姚红生房大志卢义玉王白雪...
    83-92页
    查看更多>>摘要：当前研究实验和模拟论证了注CO2 吞吐提高页岩气采收率的理论可行性,然而其实际工程效果尚未得到现场试验的验证.为此,基于四川盆地南川常压海相页岩气藏地质赋存及生产特征,开展了页岩等温吸附和CO2—CH4 竞争吸附机理研究,实施了国内首次常压海相页岩气衰减井CO2 吞吐现场试验,并提出了构建成套技术体系的攻关方向.研究结果表明:①气井生产到后期进入低压低产阶段,表现出地层能量不足的特征,是提高气井采出程度的重要阶段;②常压页岩的CH4 和CO2 吸附能力明显高于低压或高压页岩,采用CO2 提采更具可行性和必要性;③相同条件下的常压、高压和低压 3 组页岩样品均表现出对CO2 的吸附量大于对CH4 的吸附量,且对气体的吸附能力依次为南川(常压海相)页岩＞长宁(高压海相)页岩＞延长(低压陆相)页岩;④试验井注CO2 吞吐增产效果明显,页岩气单井预测最终可采储量(EUR)从 0.75×108 m3 上升到 0.90×108 m3,单井控制储量 5.186×108 m3,预计采收率提高了 2.9%.结论认为:①实施的国内首次常压海相页岩气衰减井注CO2 吞吐试验取得突破性进展,为我国页岩气井提高采收率技术研发与应用提供了重要借鉴与参考;②亟需开展页岩气衰减井CO2 提采资源潜力与时机评估、提采效果定量评价与工艺优化等研究,并形成页岩气衰减井注CO2 吞吐提高采收率成套关键技术及标准体系.

    四川盆地南川常压海相页岩气衰减井生产特征注CO2吞吐提高采收率驱替置换碳封存

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    底水砂岩气藏注CO2驱气提高采收率机理及埋存效果

    侯大力龚凤鸣陈泊梁世杰...
    93-103页
    查看更多>>摘要：注CO2 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CO2 驱及CO2 埋存协同开发的研究较少,气态CO2 和超临界态CO2 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CO2 驱提高采收率及CO2 埋存机理,以X底水砂岩气藏为例,开展了注CO2 驱适宜度评价,提出了X气藏CO2 驱最优开发方案,并对比了气态和超临界态CO2驱提采机理和效果,最后对注CO2 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CO2 驱,注CO2 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CO2 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 3.5×104 m3/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CO2 驱抑制底水锥进效果和提高采收率效果优于气态CO2 驱.③注CO2 驱最优开发方案下,该气藏的CO2 总埋存量为4.7×106 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CO2 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.

    底水砂岩气藏气态CO2超临界态CO2CO2驱CO2埋存气藏采收率开发方案

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