澳大利亚Otway盆地二氧化碳地质封存示范工程介绍

澳大利亚Otway盆地二氧化碳地质封存示范工程是澳大利亚第一个完整的从源到汇的碳封存研究项目,也是碳封存领导论坛（CSLF）和国际能源总署（IEA）认可的二氧化碳地质封存国际合作项目,由澳大利亚CO2CRC牵头开展相关研究。项目封存场地位于澳大利亚维多利亚州的Otway盆地,分两个阶段进行。第一阶段,2004~2010年开展衰竭气田的二氧化碳地质封存研究,已向位于地下深处2000m的晚白垩系Waarre C粗砂岩地层灌注二氧化碳混合气体65000多吨,并成功实现构造圈闭封存,同时开展了地下水、土壤气体、大气、地球化学、地球物理等综合监测;第二阶段,2010 ~2015年开展地下咸水层封存二氧化碳的研究,将向位于地下1500m深处的晚白垩系Paaratte细砂岩咸水含水层注入10000t二氧化碳,实现二氧化碳毛细滞留圈闭封存,目前正在开展前期抽注试验。     

二氧化碳地质埋存研究进展

对二氧化碳地下封存的基本地质学问题及其他相关技术进行阐述,包括地下封存的基本原理、适合的封存场所、油气藏的筛选、储存潜力估算、动态监测、安全性及环境问题、及我国二氧化碳地质储存面临的问题.二氧化碳被注入地下后,以分子状态、溶解状态和化合物状态储存于岩石孔隙中,从而得到封存;合适的封存场所包括:深部盐水层、深部煤层和枯竭的油气藏;对于气驱和水驱油藏可以分别采用不同的公式进行模拟,根据模拟结果可以得到适合埋存的油气藏条件;对于3种不同的埋存场所可以采用不同的公式计算其埋存量以评价它们的地质埋存潜力.     

阿尔伯达省二氧化碳封存潜力

可通过采取多种措施减少大气中二氧化碳的排放量,例如,改进技术和提高能源效率以及利用与封存二氧化碳。对于具有高纬度气候的内陆地区（如阿尔伯达省）而言,把二氧化碳注入地下深层地层,或许是最切实可行的二氧化碳封存方案。把二氧化碳保留在地层中,可提高石油采收率（EOR）。例如,把二氧化碳封存于枯竭的油气层或储层中的沥青沉淀带;封存于盐穴;注入煤层以置换甲烷;在深盐水层水动力圈闭二氧化碳。阿尔伯达省具有应用所有这些二氧化碳封存方法的潜力：厚盐层分布广泛;丰富的石油、天然气、煤炭和沥青砂资源;地下深层水的水动力动态非常有利于在地质时间尺度上圈闭二氧化碳。经调查发现,在阿尔伯达省北部和南部深度分别为800米和1200米的位置,可把二氧化碳以气体的形式封存于煤层、盐水层和枯竭的抽气层。在阿尔伯达省西部区域,可把超临界相的二氧化碳封存于更深的枯竭碳氢化合物储层和盐水层。在能源和石油化工工业已广泛应用了二氧化碳深层注入和封存技术。目前,人们已把酸性气体（CO2和H2S）注入多种枯竭的储层和深盐水层。此外,利用二氧化碳来提高石油采收率（EOR）。化学工业的采矿作业可导致地下深部盐穴的形成。利用二氧化碳置换煤层中的甲烷仍处于测试阶段,但实验结果是振奋人心的.在阿尔伯达省,主要的二氧化碳源是火力发电厂、水泥厂、油砂与重油处理厂以及石油化工厂。从这些大规模点源捕集二氧化碳比从小规模分散的二氧化碳源捕集更加容易。因此,在阿尔伯达省地层中封存二氧化碳具有巨大潜力和直接适用性。     

欧洲二氧化碳地质封存能力评价——欧盟地质封存潜力项目

欧盟地质封存潜力项目的工作重点是欧洲二氧化碳点源、基础设施以及地质封存的GIS编图。该项目的主要目标是评价欧洲深部咸水含水层、油气构造与煤层中二氧化碳的地质封存能力。其他优先考虑的事项是进一步开发地质封存能力评价、经济模拟与场地选择的方法,以及开展国际合作,尤其是与中国合作。欧盟地质封存潜力项目成果包括适于二氧化碳地质封存的25个国家和欧洲大多数沉积盆地。     

松辽盆地徐家围子断陷玄武岩气藏储层的CO2 封存潜力研究

玄武岩油气藏储层一方面含有大量可与CO2 反应生成碳酸盐的造岩矿物,另一方面又有枯竭油气藏的良好储（储集
空间）、运（运移通道）、盖（盖层条件）和保（保存能力）等 CO2 封存优势,是潜力大、实施易、成本低和安全性高的碳
汇靶区。该文选取了位于松辽盆地东北部的徐家围子断陷玄武岩气藏开展CO2 封存潜力研究,在对该气藏地质特征和储层
发育特征详细描述的基础上,结合玄武岩矿物组成和化学成分的鉴定分析结果,探讨该气藏的矿物固碳能力和油气储层固
碳能力,并对其封存CO2 的可行性进行了初步评价。研究表明,徐家围子断陷玄武岩气藏有着良好的储集空间,且易碳酸
盐化,其盖层可阻止所充注CO2 的逸散,稳定的圈闭条件可保证所充注CO2 的安全性,因而是CO2 封存的理想靶区。初步的
定量计算结果表明,徐家围子断陷玄武岩油气藏的矿物固碳潜力约为89.33×108 t,油气储层的封存能力约为6.2×108 t,总
计约95.53×108 t,具有十分可观的固碳潜力。     

“双碳”目标下我国油气产业发展的思考

在“双碳”目标下,油气行业面临着保障能源供应和绿色低碳发展的双重使命.分析全球能源转型大势下油气行业面对的新趋势和面临的新要求,提出“双碳”目标下我国油气产业发展路径.一是坚定不移持续加大勘探开发,确保国家核心油气需求供给安全;二是加大油气生产过程节能减碳改造,努力实现绿色低碳发展;三是推动油气传统能源与风光等新能源协同发展,实现油气能源与新能源融合互促;四是积极拓展共生伴生资源,打造新的业务增长极;五是大力发展碳捕获、利用与封存（Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS）负碳产业,发挥其在落实“双碳”目标中的兜底作用.      

二氧化碳羽流地热系统的碳封存经济分析

【研究目的】 二氧化碳羽流地热系统（CPGS）在取热的同时可实现CO₂地质封存，在碳达峰与碳中和背景下，CPGS碳封存的经济性是众多学者关注的要点。【研究方法】 以松辽盆地泉头组为例，采用数值模拟方法对比分析了注入压力、井间距与回注温度对热提取率的影响，在供暖情景下，计算了CPGS供暖效益与碳封存成本，并与常规水热型地热系统供暖效益进行了对比。【研究结果】 受携热介质转变与热突破影响，CPGS开采井温度呈现“降低-稳定-降低”的趋势，其中井间距对开采井温降影响显著，井间距越小开采井温降越明显；热提取率与回注压力呈现正相关性，与回注温度呈现负相关性，井间距对热提取率影响不显著；CPGS与常规水热型地热系统相比，采热量呈现“高-低-高”三个阶段，其中回注压力越小、回注温度与储层温度越接近，实现CPGS较水介质多采热能所需的时间越短。【结论】 仅考虑CO₂价格与取热效益，供暖收益抵消部分碳封存成本后，井间距对CO₂封存单位成本影响最为显著，井间距越小，CO₂封存单位成本降低越迅速，在注采井间距300 m条件下，持续开采30 a后CO₂封存单位成本可降至160元/t。     

水环境同位素技术在二氧化碳地质储存中的应用之探讨

通过分析二氧化碳地质储存的地下空间和时间特征,并结合水环境同位素技术的特点,提出将其应用于碳储存方面可以从以下三方面入手:(1)利用水环境同位素技术判断二氧化碳规模化封存场地的水文地质条件的方法,评价典型二氧化碳规模化封存咸水层的安全持久性及储存二氧化碳的适宜性;（2）确定判断泄露二氧化碳“碳源”的同位素方法,研究泄露的“碳”源;（3）通过水环境同位素技术,研究二氧化碳地质封存与地下水循环、径流之间的关系,评价规模化封存二氧化碳潜在泄露对浅层含水层的影响。     

特约主编致读者

油气藏开发地质学是一门研究油气藏（田）开发过程中,从地质成因分析人手,以正确描述油气藏开发地质特征为主要任务,以有效管理油气藏为目的的应用学科。长期的油气田开发实践表明,开发地质研究对于有效开发油气田、提高油气田最终采收率具有至关重要的作用。近10多年来,开发地质研究不断向精细化、定量化、动态化发展,特别是随着我国东部一些大油气田相继走向高含水开发阶段,越来越要求油气藏开发地质研究与生产动态密切结合,     

封存箱与油气成藏作用

自然界的任何一种作用都是在一定的物质结构中发生的 ,油气成藏作用在相当多的情况下是与封存箱结构有非常密切关系的。封存箱这种地质结构在沉积盆地中 ,尤其是盆地的深部相当广泛地存在。它不仅是流体的分隔体 ,而且也分隔着不同的能量区。具有异常压力的封存箱比较容易认同 ,实际上正常压力的封存箱也是其重要的类型。自源式封存箱及靠近其顶板封隔层箱外的勘探目标常常是大、中型油气藏形成和分布的主要结构类型 ,在其箱内和临近其顶板封隔层的箱外是油气的有利富集地带。把封存箱的研究作为油气勘探决策程序的一个环节 ,找到大、中型的油气藏的几率将会大大地提高。塔里木盆地已经发现了各种类型的封存箱和在封存箱不同部位的大中型油气藏 ,它们构成了比较完整的封存箱系列和油气成藏模式。     

玄武岩CO2地质封存研究进展

玄武岩CO2地质封存相比于常规的封存技术(如驱油驱气注入封存和深部咸水层封存),具有能促进快速碳矿化、封存效果长久且安全及封存容量巨大等明显优点.目前玄武岩CO2封存理论方面的研究已经取得了大量进展:①对常见主要成岩矿物的封存能力进行了排序;②进一步了解玄武岩的矿物成分、玄武岩层内孔隙分布特征及其形成机理;③完善了对玄...     

我国石油地质学的进展

相关学科的进展促进了石油地质学的发展;构造地质学和沉积学的进展从理论和实践上推动了油气的勘探开发,油气地球化学研究丰富了陆相生油理论。油气运移机理研究仍是今后石油地质学的重要课题。     

渤海湾盆地渤中坳陷油气晚期成藏的流体包裹体证据

本文主要采用油气地球化学和包裹体分析技术,研究了渤中坳陷蓬莱19-3和渤中25-1二类油气田的油气成藏特征.指出两处明化镇组和馆陶组等浅层油气藏均为晚期(第四纪)形成,为相对连续的二期充注,早期注入的原油普遍遭受降解,之后注入的油相对较轻,成熟度较高.渤中25-1深层沙河街组油气藏为二-三期运聚成藏,中新世为主要成藏期,上新世末-第四纪时受区域新构造运动的影响,油气藏发生调整,油气藏中的部分油气向浅层运移,同时有较高成熟度的油气注入深部储层.     

“双碳”背景下石油地质学的理论创新与迈向能源发展多元化新时代

“双碳目标”已成为我国能源发展基本国策。如何开展这一大背景下的石油地质研究及如何推动能源多元化发展,是石油科技工作者面前的现实问题。本文对2000—2020年我国二氧化碳排放、油气能源消费、油气储量、产量等进行分析研究后认为,在“碳达峰”与“碳中和”应对全球气候变化的大背景之下,21世纪内石油和天然气仍将担任能源家族中的重要角色。我国石油工业要立足于理论和实践的自主创新,实现“万米级的超深层常规油气革命和纳米级超致密储层的非常规页岩油气革命”,实现超常规发展和低碳绿色转型发展。油田注水开发是我国提高采收率的核心技术,今后应大力推广注二氧化碳驱油技术,以达到增油与减排的双重目的,创新二氧化碳捕集与埋存技术以发展石油工业的减碳产业。21世纪为能源发展的多元化时代,水电、风能和太阳能等3类可再生能源开发利用是实现双碳目标的基本保障,地热能、生物质能和海洋能是重要推手;22世纪人类将建成一个由可再生能源和新能源保障的经济社会,氢能源将是未来最具发展潜力的新能源。     

二氧化碳地质封存中的储存容量评估：问题和研究进展

二氧化碳地质封存被认为是一项非常有潜力的CO₂减排技术。其中对CO₂地质储存能力的评估可作为某一国家、某一区域或某一具体储层是否适合CO₂地质封存开展的判断依据之一。但目前的研究结果表明,对CO₂地质储存容量的评估并不是一个简单而直接的过程。介绍了由碳封存领导人论坛（CSFL）提出的用于不可采煤层、油气储层和深部咸水含水层中CO₂储存容量评估的方法。总结了影响CO₂地质储存容量评估的主要因素,为我国在CO₂地质封存领域研究的广泛合作提出了建议,有助于推动该技术在中国的深入开展。     

砂岩中绿泥石含量对CO_2矿物封存影响的模拟研究

二氧化碳地质储存是实现二氧化碳减排的有效手段,砂岩储层是二氧化碳地质储存的主要储层类型之一。砂岩储层中的绿泥石溶解对二氧化碳地质储存形式和储存量有着重要的影响。依据某砂岩储层的实测资料,采用数值模拟技术,分析了绿泥石作用下CO2矿物封存机理和绿泥石含量对CO2的矿物封存量的影响。研究结果表明,绿泥石体积分数增大,溶解后可以向溶液中提供更多的Mg2+、Fe2+,有利于固碳矿物菱铁矿和铁白云石生成;绿泥石的体积分数与CO2矿物封存量有良好的正相关性,高绿泥石含量有助于砂岩储层的CO2矿物捕获。     

油气田开发中油气藏地质成因分析

本文从油气藏地质成因分析的基础资料入手,总结该项研究的主要内容包括:构造、储层和油气水分布特征等3方面.结合自身科研实践,认为油气藏地质成因分析方法主要包括:野外露头和现代沉积考察、岩心观察描述、显微镜下薄片观察鉴定、地球物理解释预测、地质统计学分析、分析测试、各种物理模拟和数值模拟、油气藏动态监测和生产动态等,并阐述了不同研究方法的优缺点.目前油气藏地质成因分析存在的主要问题包括:对油气藏地质成因分析重视程度不够、研究方法偏定性、地质成因分析和油气藏表征结合不紧密、油气藏表征精度制约了地质成因分析的准确度、油气藏地质成因分析综合性不强、特殊类型油气藏地质成因分析还存在诸多难题等.本文指出了该研究未来发展方向.主要包括:依靠油气藏地质成因分析解决油气田开发中的难题、通过各种模拟方法提高油气藏地质成因分析定量化水平、加强地质成因分析以提高油气藏表征水平、利用油气藏表征促进地质成因分析进步、拓展油气藏地质成因分析在油气田开发中应用的领域、特殊类型油气藏地质成因分析等.     

玄武岩CO2 地质封存研究进展

玄武岩CO2 地质封存相比于常规的封存技术（如驱油驱气注入封存和深部咸水层封存）,具有能促进快速碳矿化、封存效果长期且安全及封存容量巨大等明显优点。目前玄武岩CO2 封存理论方面的研究已经取得了大量进展：① 对常见主要成岩矿物的封存能力进行了排序;② 进一步了解玄武岩的矿物成分、玄武岩层内孔隙分布特征及其形成机理;③ 完善了对玄武岩CO2 封存机理、反应速率及影响因素等方面的认识;④ 查明了玄武岩在地球上的分布并评估了各种典型玄武岩的封存潜力;⑤ 发现适合于CO2 封存的场地主要包括大陆溢流型玄武岩、洋底高原玄武岩和洋中脊玄武岩等三种类型,并对目标储层选择提出了初步评价标准。本文在综述玄武岩固碳机理、玄武岩CO2 地质封存潜力及封存场地与目标储层选择的基础上,介绍了世界上已有的三个玄武岩CO2 地质封存工程示范项目：冰岛Carbfix、美国Wallula和日本Nagaoka,探讨了玄武岩CO2 地质封存存在的若干问题：① 反应速率受多种因素影响,对最终封存效果起着决定性作用;② 堵塞或压裂和保护层会影响注入封存的稳定性或可持续性;③ 封存潜力评价方法和结果不同;④ 封存场地选址和储层选择缺乏统一标准与规范;⑤ Carbfix方法的使用受限。     

新疆准东地区场地尺度二氧化碳地质封存联合深部咸水开采潜力评估

二氧化碳地质封存联合深部咸水开采技术（CO₂-EWR）被认为是有效的碳减排途径之一。在新疆准东地区率先开展CO₂-EWR技术,可在实现CO₂减排的同时获得咸水,在一定程度上缓解当地的水资源短缺问题,取得环境经济双重效益。以往研究大多以概化模型为主,缺乏工程实践依托,根据准噶尔盆地东部CO₂源汇匹配适宜性评价结果,基于我国首个CO₂-EWR野外先导性工程试验场地资料,构建拟选CO₂-EWR场地西山窑组三维（3D）非均质模型开展了场地尺度CO₂-EWR技术潜力研究。研究表明,拟选场地CO₂理论封存量为1.72×106（P₅₀）t,动态封存量为2.14×106 t。采用CO₂-EWR技术可实现CO₂动态封存量11.18×106 t,较单独CO₂地质封存提升5.22倍,同时可增采咸水资源10.17×106 t,CO₂采水比率为1∶0.91。同时,该技术可有效缓解因CO₂大量注入引起的储层压力累积,提高CO₂封存效率,增加咸水开采潜力。本研究可为新疆准东地区实施规模化CO₂地质封存联合深部咸水开采工程提供理论依据和技术支撑。     

岩盐沉淀对咸水层二氧化碳地质封存注入过程的影响:以江汉盆地为例

依托江汉盆地基础地质和水文地质数据,通过建立新沟嘴组一维、二维径向数值模型,对该储层进行CO2封存注入数值模拟研究,分析二氧化碳注入储层后,咸水层中发生的地球物理化学作用.以CO2的溶解作用和岩盐的沉淀作用为主,分析它们对储层压力和注入性的影响.模拟结果表明,二氧化碳注入储层后,近井周围会形成3个分区,即纯液相区、两相混相区、盐沉淀区;盐沉淀会导致压力积累严重,影响CO2可注入性;对盐度的敏感性分析表明,咸水含水层盐度越大,压力积累会越严重.因此,江汉盆地CO2地质封存应考虑盐度的影响,采取相关缓解压力积累的措施.