油氣開采行業CCUS在CO2-EOR驅油的應用


首先我們看下CO2-EOR驅油對采用的影響

油氣開采行業CCUS在CO2-EOR驅油的應用的圖1

數據來源:《新疆油田CO2驅提高原油采收率與地質埋存潛力評價》--王歡,廖新維,趙曉亮,李小峰

      根據上述數據,我們可以看到將高壓的CO2注入油氣開采層,既可以降低高效利用前端捕捉的CO2、降低總體碳排放,又可以明顯提高原油的開采量。

       實際油氣開采中,經常是CO2壓裂,CCUS,CO2-EOR同時或同一個區域進行。即,我們在利用CO2壓裂后,開始開采原油,但是前期油井上層有大量的伴生氣,前期壓裂用的超臨界CO2又會有少部分會混入這些伴生氣。導致伴生氣開采前期CO2含量很高,開采一段時間后,CO2濃度明顯降低至正常水平。而高CO2含量的伴生氣又不能直接進入天然氣管網(高CO2含量及重烴油氣),我們又需要將伴生氣處理干凈:

1.分離伴生氣中的CO2,液化加壓,繼續用于壓裂或者CO2-EOR驅油

2.分離提純CH4,以達到并入天然氣管網標準

      而CO2-EOR驅油過程中,又會因為閉井期間,會繼續產生伴生氣,再次開采原油前,也需要將伴生氣處理干凈,重復上述工作。

       上述壓裂、驅油后,伴生氣的CO2最高可到75%~90%以上,最低開采前置20~30%甚至以下,而且在20~60天左右,濃度、壓力急劇變化、單井流量不大,現有單一技術難以處理或者處理成本過高。我們需要更新的思路及技術組合以應對現場復雜多變的工況。

     此類井口經常出現在偏遠地區,無法集中大量的伴生氣,采用MEA/MDEA等吸收法來處理,因為流量小,吸收法需要大量的諸如蒸汽、藥劑、水等輔助條件,我們只能采用低耗水、低廢棄資源排放的設計方案了。

      我們可選的方式為:深冷,PAS/VPSA,膜組等。

    深冷:因為乙烷、丙烷及丁烷與CO2存在共沸現象,低CO2(約10~20%)濃度下,需要-80℃以下,CO2才開始液化,而且是液化后很快結晶,無法處理。

      PSA/VPSA:在CO2濃度較高的情況下,吸附劑消耗量極大,CO2提取率又低,設備笨重無法在不同的油井轉運。

      膜:在低CO2濃度下,需要的膜組數量巨大,造價及維護費用非常高,也無法滿足現場濃度變化如此巨大。

      故,我們申請了模塊化設計的專利,高效的利用了不同的技術,在不同的組分下具有的優勢,將各個技術區間設計在集裝箱車內,可以快速的根據現場組分的變化,將站場內的車輛開入井口現場,快速連接即可。

      以此達到:

  1. CH4氣路,CO2含量低于3%,水露點-40℃以下。

  2. CO2氣路脫水、提純至液化,可選增壓至臨界態。

         此技術特別適合于CO2-EOR場景,因為CO2壓裂后的伴生氣,CO2濃度變化更大,濃度單位時間內變低更為劇烈,小氣量的情況下,設備更換模組過于頻繁,經濟性較低。

文章來源:Y氣體莊園

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