頁巖油藏CO2 提高采收率技術(shù)現(xiàn)狀及展望

劉 合 陶嘉平 孟思煒 李東旭 曹 剛 高 揚(yáng)

（ 1 中國石油大學(xué)（華東）石油工程學(xué)院；2 中國石油勘探開發(fā)研究院；3 中國石油大慶油田公司 ）

0 引言

依托水平井與體積壓裂技術(shù)突破，美國開啟頁巖油革命，原油產(chǎn)量迅速攀升，逐步實(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立，深刻影響全球能源格局。我國頁巖油儲(chǔ)量豐富，初步評(píng)估資源量超過200×108t[1]，是當(dāng)前最具現(xiàn)實(shí)意義的戰(zhàn)略接替資源。實(shí)現(xiàn)頁巖油規(guī)模效益開發(fā)，能有效支撐我國石油2×108t/a 穩(wěn)產(chǎn)紅線，緩解國內(nèi)日益嚴(yán)峻的能源安全形勢，保障國家能源安全。

頁巖油藏具有超低孔隙度與超低滲透率特征，開發(fā)過程中面臨產(chǎn)量快速衰減問題，北美頁巖油井壓裂投產(chǎn)一年后產(chǎn)量衰減約70%，采收率通常低于10%[2-3]。與北美海相頁巖油藏相比，我國頁巖油藏由陸相沉積形成，分布面積小、非均質(zhì)性強(qiáng)，熱成熟度整體偏低、原油油品較差，低采收率問題將更加突出[4-8]。地廣人稀、資源豐富的北美可以采用“快速開采、輪換接替”的方式生產(chǎn)作業(yè)，但區(qū)塊面積有限、資源回旋余地小的我國必須樹立“將每一滴原油都開采出來”的開發(fā)理念。因此，盡管我國尚處于頁巖油開發(fā)初期，仍有必要提早布局提高采收率技術(shù)研究，制定貫穿頁巖油開發(fā)全生命周期的提高采收率技術(shù)方案。

頁巖納米級(jí)孔隙網(wǎng)絡(luò)發(fā)育，以松遼盆地青山口組頁巖油藏為例，其儲(chǔ)集空間以10～50nm 的納米級(jí)孔喉為主，最小含油孔隙孔徑小于10nm，嚴(yán)重制約了常規(guī)提高采收率技術(shù)的應(yīng)用。地層條件下CO2處于超臨界態(tài)，具有密度近似于液體而黏度接近氣體的特殊性質(zhì)，擴(kuò)散性極強(qiáng)，能夠進(jìn)入尺寸大于CO2分子直徑（0.33nm）的孔隙，在增能、降黏、混相等多重作用下，有效動(dòng)用頁巖儲(chǔ)層深部納米級(jí)孔隙中的剩余油，是頁巖油提高采收率的現(xiàn)實(shí)選擇[3，9-11]。經(jīng)過10 余年的研究探索，北美在頁巖油藏CO2提高采收率技術(shù)上積累了豐富的成果認(rèn)識(shí)。本文系統(tǒng)解析了北美相關(guān)研究歷程，分析借鑒其成功經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合中國陸相頁巖油實(shí)際，闡明CO2提高采收率技術(shù)在國內(nèi)頁巖油開發(fā)的適用性與發(fā)展前景，為我國頁巖油高效開發(fā)與增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供技術(shù)參考與理論支撐。

1 頁巖油藏CO2 提高采收率技術(shù)研究概況

CO2提高采收率技術(shù)起步于20 世紀(jì)50 年代，經(jīng)過多年研究形成CO2驅(qū)替、氣水交替注入與CO2吞吐等技術(shù)體系[3，12-15]。頁巖基質(zhì)滲透率低，壓裂開發(fā)后，CO2驅(qū)替面臨著黏性指進(jìn)、非均質(zhì)性與重力分異影響；氣水交替注入面臨著驅(qū)替液注入性受限問題，遠(yuǎn)井區(qū)域面臨重力分異與高滲通道突破問題。通過在同一井口注入、燜井并生產(chǎn)，使CO2充分與地層原油接觸，改善原油流動(dòng)性從而有效提高采收率，CO2吞吐成為頁巖油藏提高采收率關(guān)鍵技術(shù)，并逐步發(fā)展出壓裂—燜井一體化提高采收率技術(shù)。

基于室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)，研究人員明確了巖心尺度下CO2在頁巖油藏的提高采收率潛力（圖1）[16]。Kovscek 等通過硅質(zhì)頁巖物理模擬，發(fā)現(xiàn)非混相狀態(tài)下，CO2能提高原油采收率18%～25%[17]。Alharthy等進(jìn)行了CO2、甲烷/乙烷混合物、N2注氣提高采收率實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明下Bakken 段巖心注CO2采收率接近40%，但延長燜井時(shí)間作用效果增加有限，過度延長燜井時(shí)間收益較低[18]。Gamadi 等進(jìn)行了頁巖CO2吞吐實(shí)驗(yàn)研究，探究了燜井時(shí)間和注入壓力等對(duì)采收率的影響，發(fā)現(xiàn)循環(huán)注入CO2可使采收率由30%提高到70%[19]。Fakher 等系統(tǒng)探索了儲(chǔ)層條件與施工參數(shù)對(duì)CO2吞吐提高采收率效果的影響，結(jié)果表明隨著注入壓力與儲(chǔ)層溫度的增加，采收率不斷增加，溫度更高的儲(chǔ)層可能更適于CO2吞吐應(yīng)用；隨著燜井時(shí)間與吞吐輪次的增加，原油采收率不斷增加，但效益逐漸降低，存在增長上限[20]。

基于數(shù)值模擬分析，研究人員探索了礦場尺度下CO2在頁巖油藏的應(yīng)用效果。Shuaib 等通過數(shù)值模擬研究發(fā)現(xiàn)，CO2驅(qū)替能提高原油采收率10%～20%，具有可行性[21]。Wang 等通過數(shù)值模擬研究發(fā)現(xiàn)，CO2驅(qū)替可有效提高Bakken 頁巖采收率，效果優(yōu)于水驅(qū)[22]。Pankaj 等采用油藏?cái)?shù)值模擬CO2吞吐技術(shù)，結(jié)果表明采用循環(huán)吞吐提高采收率的方法可以降低對(duì)加密井的要求，水力壓裂后CO2吞吐可進(jìn)一步提高9%的采收率[23]。Yu 等通過歷史擬合探索了不同工藝參數(shù)對(duì)Bakken 地區(qū)CO2吞吐提高采收率效果的影響，結(jié)果表明CO2注入速率對(duì)吞吐效果影響最大，其次是循環(huán)次數(shù)與CO2擴(kuò)散速度，燜井時(shí)間的影響相對(duì)較小，最優(yōu)工藝參數(shù)下，CO2吞吐能有效提高采收率9.4%[24]。

盡管室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬研究均證實(shí)了CO2提高采收率技術(shù)在頁巖油藏的可行性，但相較于常規(guī)油藏，頁巖油藏儲(chǔ)層條件更為苛刻，納米級(jí)孔隙發(fā)育、孔隙度低、滲透性差、多相流動(dòng)機(jī)理復(fù)雜，實(shí)際應(yīng)用中CO2提高采收率效果受儲(chǔ)層溫度、壓力、原油性質(zhì)、燜井時(shí)間、吞吐周期、孔隙結(jié)構(gòu)、裂縫分布等多種因素影響，需結(jié)合目標(biāo)區(qū)塊地質(zhì)特性進(jìn)行深入研究與先導(dǎo)試驗(yàn)，以確定具體技術(shù)選擇與施工方案。

2 頁巖油藏CO2 提高采收率技術(shù)存在的挑戰(zhàn)

頁巖油藏超低孔滲特征使得其必須依賴于大規(guī)模水力壓裂方能實(shí)現(xiàn)商業(yè)開發(fā)，壓裂后基質(zhì)、頁理與裂縫構(gòu)成復(fù)雜的多尺度流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，儲(chǔ)層非均質(zhì)性極強(qiáng)。頁巖油藏開發(fā)的獨(dú)特性使得CO2提高采收率技術(shù)面臨著諸多技術(shù)難題，相關(guān)研究在CO2—頁巖相互作用機(jī)理、限域條件下CO2擴(kuò)散機(jī)理及跨尺度多相流中的CO2流度控制機(jī)制等問題上存在不足，導(dǎo)致實(shí)際施工過程中在CO2對(duì)頁巖油藏孔滲參數(shù)影響，CO2在頁巖油藏中有效作用距離及指進(jìn)控制等問題上認(rèn)識(shí)不清，影響現(xiàn)場作業(yè)效果。

2.1 CO2—頁巖相互作用機(jī)理

CO2進(jìn)入地層后，與水反應(yīng)生成碳酸，與頁巖中的部分碳酸鹽礦物、硅酸鹽礦物等發(fā)生一系列反應(yīng)[公式（1）至公式（4）]，復(fù)雜反應(yīng)下CO2對(duì)儲(chǔ)層孔隙度、滲透率存在雙重作用。一方面體現(xiàn)在CO2反應(yīng)形成碳酸后，溶蝕部分基質(zhì)礦物，增大原生孔隙的同時(shí)產(chǎn)生部分新生溶蝕孔隙，從而有效增加基質(zhì)孔隙度；溶蝕使得儲(chǔ)層滲流通道尺寸增加，并貫通原本并不連通的孔隙，增加孔隙網(wǎng)絡(luò)的連通性，從而有效增加儲(chǔ)層滲透率[25-26]。另一方面體現(xiàn)在CO2與部分礦物作用后會(huì)產(chǎn)生新的礦物沉淀，在孔隙中生長占據(jù)原本的孔隙空間，同時(shí)對(duì)膠結(jié)礦物溶蝕也會(huì)造成黏土礦物顆粒運(yùn)移，大量運(yùn)移后的黏土礦物微粒堵塞孔隙網(wǎng)絡(luò)中的喉道，從而降低基質(zhì)孔隙度；堵塞的喉道也會(huì)造成孔隙網(wǎng)絡(luò)連通性下降，同時(shí)溶蝕與沉淀的礦物會(huì)改變滲流通道的表面粗糙度，從而影響儲(chǔ)層滲透率（圖2）[27-28]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，多重因素影響下CO2作用后儲(chǔ)層孔隙度、滲透率增加與降低均有發(fā)生。

圖2 CO2 處理前后頁巖微觀形貌SEM 圖Fig.2 SEM image of micro shale texture before and after CO2 treatment

此外在不同溫度、壓力條件的儲(chǔ)層中，CO2在不同作用時(shí)間，不同位置下對(duì)孔隙度、滲透率影響也會(huì)存在差異，相關(guān)模擬實(shí)驗(yàn)顯示巖心前部、中部與后部的孔滲變化不同，巖心前部與中部孔滲條件得到了改善，但巖心后部孔滲參數(shù)下降顯著。因此需開展針對(duì)研究以明確目標(biāo)儲(chǔ)層中CO2作用效果與孔滲參數(shù)改善區(qū)域范圍，分析CO2提高采收率技術(shù)在不同地區(qū)的適用性。

2.2 限域條件下CO2 擴(kuò)散機(jī)理

相較于常規(guī)儲(chǔ)層，流體在大尺度通道內(nèi)受對(duì)流與重力影響顯著，受擴(kuò)散作用的影響相對(duì)較?。欢搸r層系中納米級(jí)孔隙網(wǎng)絡(luò)發(fā)育，基質(zhì)滲透率極低，流體在基質(zhì)中的流動(dòng)速度緩慢，擴(kuò)散作用影響增大。Hawthorne 等在探索頁巖CO2提高采收率機(jī)理過程中發(fā)現(xiàn)，擴(kuò)散作用是影響CO2提高采收率效果的關(guān)鍵[29]。隨后Yu 等通過數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)CO2吞吐過程中分子擴(kuò)散是一種有利的作用機(jī)制，擴(kuò)散系數(shù)的確定對(duì)模擬結(jié)果影響顯著[30]。因此明確頁巖儲(chǔ)層內(nèi)的CO2擴(kuò)散機(jī)理對(duì)分析CO2作用效果至關(guān)重要，目前缺少CO2在飽和流體后的多孔介質(zhì)中的多相擴(kuò)散研究，缺乏納米限域條件下超低孔滲介質(zhì)中的擴(kuò)散分析，需進(jìn)行深入探索以明確孔隙度、滲透率、儲(chǔ)層流體性質(zhì)等對(duì)頁巖油藏CO2擴(kuò)散的影響。

此外，室內(nèi)研究分析顯示擴(kuò)散作用對(duì)CO2提高采收率效果影響顯著，但該結(jié)論是基于巖心或填砂管實(shí)驗(yàn)獲得的?，F(xiàn)場作業(yè)中CO2主要通過裂縫進(jìn)入地層，而后通過擴(kuò)散進(jìn)入基質(zhì)孔隙中與原油接觸，天然裂縫與人工裂縫構(gòu)成的復(fù)雜裂縫網(wǎng)絡(luò)決定了CO2與儲(chǔ)層間的傳質(zhì)范圍，該范圍僅為整個(gè)儲(chǔ)層的極小部分，因此不能簡單地將室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果直接放大至現(xiàn)場應(yīng)用效果預(yù)測中（圖3）。盡管室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬均顯示CO2在頁巖油藏中能有效提高原油采收率，但部分先導(dǎo)試驗(yàn)結(jié)果不及預(yù)期，模擬實(shí)驗(yàn)與先導(dǎo)試驗(yàn)結(jié)果間的差異顯示當(dāng)前對(duì)CO2提高采收率作用機(jī)理認(rèn)識(shí)仍存在不足?，F(xiàn)場條件下CO2擴(kuò)散機(jī)理與其效果影響有待進(jìn)一步深入研究探索，以明確CO2在實(shí)際應(yīng)用中的主要作用機(jī)理與控制因素。

圖3 室內(nèi)實(shí)驗(yàn)（a）與現(xiàn)場試驗(yàn)（b）CO2 擴(kuò)散過程示意圖Fig.3 Schematic diagram of CO2 diffusion process in laboratory experiment (a) and field test (b)

2.3 跨尺度多相流中的CO2 流度控制機(jī)制

頁巖層系內(nèi)致密基質(zhì)與高導(dǎo)流能力裂縫間存在極強(qiáng)的非均質(zhì)性，顯著影響CO2提高采收率應(yīng)用效果。從微觀納米尺度的粒間孔、粒內(nèi)孔、有機(jī)質(zhì)孔，到宏觀裂縫網(wǎng)絡(luò)，乃至尺度更大的構(gòu)造裂縫，跨尺度流動(dòng)通道與復(fù)雜地質(zhì)背景產(chǎn)生的非均質(zhì)性共同作用于頁巖油氣生產(chǎn)，跨尺度多相流中CO2的流動(dòng)機(jī)理復(fù)雜（圖4）[5，31-32]。而相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究多使用完整的基質(zhì)巖心進(jìn)行模擬分析，使用含微裂縫的巖心進(jìn)行的模擬分析相對(duì)較少，未能考慮微裂縫帶來的非均質(zhì)性對(duì)CO2作用范圍的影響。裂縫網(wǎng)絡(luò)的存在對(duì)非常規(guī)油藏的開發(fā)具有重要意義，壓裂施工后，頁巖油藏中存在極為復(fù)雜的裂縫網(wǎng)絡(luò)，因此有必要在實(shí)驗(yàn)分析與數(shù)值模擬中預(yù)制復(fù)雜裂縫網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析模擬，探索儲(chǔ)層非均質(zhì)性對(duì)頁巖油提高采收率效果的影響。

圖4 頁巖多尺度非均質(zhì)性示意圖Fig.4 Schematic diagram of multiscale shale heterogeneity

Bakken 地區(qū)CO2提高采收率先導(dǎo)試驗(yàn)通過直井以8500～14000m3/d 的速度向地層中注入CO2，該段產(chǎn)層有效厚度約為20m，計(jì)劃注氣20～30 天，但注氣過程中，距注入井約300m 的鄰井觀察到CO2突破現(xiàn)象，先導(dǎo)試驗(yàn)被迫中止[33]?？梢妰?chǔ)層非均質(zhì)性造成的黏性指進(jìn)對(duì)頁巖油藏CO2提高采收率影響顯著，因此需針對(duì)性研究分析，明確跨尺度多相流中的CO2流度控制機(jī)制，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并優(yōu)化施工工藝，以確保CO2提高采收率技術(shù)應(yīng)用效果。

3 我國頁巖油藏CO2 提高采收率發(fā)展前景

準(zhǔn)噶爾盆地、鄂爾多斯盆地、松遼盆地是我國重點(diǎn)開發(fā)的頁巖油區(qū)塊，其頁巖油資源量占我國頁巖油資源總量60%以上[1]。陸相沉積下各頁巖區(qū)塊油藏特征差異顯著，礦物組成、原油組分、非均質(zhì)性等因素均會(huì)影響CO2提高采收率效果，需開展針對(duì)性研究分析，并制定合理的技術(shù)發(fā)展策略，高質(zhì)、高速、高效地推動(dòng)CO2提高采收率技術(shù)現(xiàn)場應(yīng)用。

3.1 主力頁巖油區(qū)塊CO2 提高采收率技術(shù)應(yīng)用潛力

準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾凹陷發(fā)育二疊系蘆草溝組泥頁巖，有機(jī)質(zhì)豐度高，生烴潛力大[34]。二疊系蘆草溝組發(fā)育上、下兩套甜點(diǎn)區(qū)，上甜點(diǎn)區(qū)平均厚度為38.4m，下甜點(diǎn)區(qū)平均厚度為24.8m，頁巖油成熟度較低導(dǎo)致原油黏度相對(duì)較高，上、下甜點(diǎn)平均黏度分別約為50.27mPa·s 與123.23mPa·s (50℃)，原油流動(dòng)性差，是制約頁巖油開發(fā)效果的主要因素；蘆草溝組以鈣質(zhì)頁巖為主，碳酸鹽含量較高，脆性較好[35-37]。CO2可有效降低原油黏度，改善原油流動(dòng)性能，并通過溶蝕作用改善鈣質(zhì)頁巖油藏孔滲特征。區(qū)塊現(xiàn)場試驗(yàn)顯示，CO2能有效提高頁巖油井產(chǎn)量，前置注入2618m3液態(tài)CO2后，與鄰近可對(duì)比井相比，投產(chǎn)一年增油提高近3000t，預(yù)計(jì)最終增油可達(dá)6736t，顯著提高了最終采收率。此外，新疆油田碳源充足，各大石化公司與煤化工基地可提供超過3000×104t/a 的優(yōu)質(zhì)碳源，可滿足CO2的穩(wěn)定供給。吉木薩爾地區(qū)資源稟賦與氣源供給均適于CO2技術(shù)應(yīng)用，CO2提高采收率應(yīng)用潛力極大。

鄂爾多斯盆地發(fā)育延長組長7 段優(yōu)質(zhì)泥頁巖，其厚度較大，分布廣泛[38]。儲(chǔ)層厚度平均約為16m，厚度大于20m 的儲(chǔ)層面積占50%，約1.8×104km2，有機(jī)質(zhì)豐度高，頁巖油儲(chǔ)量豐富，提高采收率潛力大[39-40]。開發(fā)過程中面臨的主要問題是儲(chǔ)層地層壓力系數(shù)偏低，通常為0.7～0.9，屬于異常低壓儲(chǔ)層，原油開采缺乏天然能量驅(qū)動(dòng)。CO2膨脹系數(shù)高，可有效補(bǔ)充地層能量，提高原油采收率。盆地內(nèi)煉化、煤化工業(yè)CO2排放量超過1×108t/a，能提供穩(wěn)定充足的CO2來源，國家能源集團(tuán)、陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司與中國石油長慶油田公司均建立了（5～10）×104t/a 的CO2捕集利用項(xiàng)目，CO2捕集利用成本相對(duì)較低，鄂爾多斯盆地具有良好的CO2提高采收率應(yīng)用前景。

松遼盆地發(fā)育青山口組優(yōu)質(zhì)頁巖，含油氣顯示廣泛。青山口組以頁巖為主，局部有砂巖、石灰?guī)r及灰質(zhì)泥巖夾層。脆性礦物含量高，黏土礦物含量為30%～60%，微孔及微裂縫較為發(fā)育[41-43]。盆地南部長嶺地區(qū)頁巖油成熟度相對(duì)較低，原油黏度相對(duì)較高，CO2能有效改善原油流動(dòng)性，先導(dǎo)試驗(yàn)結(jié)果顯示CO2提高采收率效果顯著，8 個(gè)月內(nèi)產(chǎn)出油重質(zhì)組分顯著增加，具有良好的CO2提高采收率應(yīng)用前景。盆地北部古龍地區(qū)頁巖油成熟度較高，高演化程度下原油油品好、地層壓力系數(shù)高，CO2能進(jìn)一步增強(qiáng)原油流動(dòng)性，補(bǔ)充地層能量?，F(xiàn)場試驗(yàn)顯示，前置CO2注入后油井產(chǎn)能獲得突破，但缺少相同區(qū)塊的對(duì)比井研究，難以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)CO2對(duì)儲(chǔ)層孔滲參數(shù)的影響，且面臨井網(wǎng)腐蝕問題，CO2提高采收率技術(shù)適用性需進(jìn)一步研究討論，以明確其應(yīng)用效果及收益。

3.2 CO2 提高采收率技術(shù)發(fā)展建議

為應(yīng)對(duì)全球氣候變化，2020 年習(xí)近平總書記提出將力爭2030 年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和。碳捕集、利用與封存技術(shù)（CCUS）是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的必然選擇，CO2提高采收率技術(shù)不僅能有效提高原油采收率、緩解原油對(duì)外依存度攀升帶來的能源安全問題，又能實(shí)現(xiàn)CO2資源化利用與地質(zhì)封存，助力我國低碳發(fā)展，是CCUS 最具潛力的應(yīng)用方向之一。此外，我國準(zhǔn)噶爾、塔里木、柴達(dá)木等頁巖油區(qū)塊位于嚴(yán)重缺水區(qū)域，水資源與能源開發(fā)間的矛盾突出，推廣應(yīng)用CO2提高采收率技術(shù)，能有效緩解水資源壓力，提高原油最終產(chǎn)量的同時(shí)兼具減排與節(jié)水效益。經(jīng)過初步評(píng)估，國內(nèi)各主要頁巖油產(chǎn)區(qū)均有CO2提高采收率技術(shù)應(yīng)用潛力，為更好地推動(dòng)頁巖油藏CO2提高采收率技術(shù)發(fā)展，下一步的工作與研究重點(diǎn)應(yīng)聚焦于以下4 個(gè)方面。

（1）建立頁巖油藏CO2提高采收率技術(shù)應(yīng)用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。CO2提高采收率技術(shù)應(yīng)用效果易受儲(chǔ)層礦物組成、流體性質(zhì)、孔滲參數(shù)與儲(chǔ)層非均質(zhì)性等因素影響，為提高其應(yīng)用成功率與提高采收率效果，需強(qiáng)化機(jī)理研究，明確CO2在頁巖油藏中的作用機(jī)理，建立適用于我國陸相頁巖油藏的技術(shù)應(yīng)用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，為現(xiàn)場施工提供選井選層的理論指導(dǎo)與技術(shù)支撐。

（2）攻關(guān)CO2捕集利用關(guān)鍵技術(shù)。大規(guī)模CO2提高采收率應(yīng)用涉及CO2捕集、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、利用等多個(gè)環(huán)節(jié)，當(dāng)前環(huán)節(jié)中的各項(xiàng)目規(guī)模有限，能耗與成本相對(duì)較高，未形成規(guī)模效應(yīng)，未形成先進(jìn)的全流程技術(shù)鏈條；需加強(qiáng)技術(shù)研究攻關(guān)各個(gè)環(huán)節(jié)的核心關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)并應(yīng)用更先進(jìn)的技術(shù)降低全產(chǎn)業(yè)鏈成本，形成低成本、低能耗、高效率的CO2提高采收率技術(shù)體系。

（3）積極爭取政府政策支持。CO2提高采收率技術(shù)發(fā)展初期難以獲得足夠的利潤回報(bào)，企業(yè)投資、創(chuàng)新與發(fā)展意愿較低，難以發(fā)揮各單位主動(dòng)性，當(dāng)前政策以鼓勵(lì)性和表態(tài)性為主，宏觀上缺少如美國45Q條款等明確的國家財(cái)政和金融政策支持。需通過政府強(qiáng)有力的推動(dòng)支撐，建立合理的稅收與財(cái)政支持政策，建立合理的碳排放權(quán)交易體系，調(diào)動(dòng)起國有企業(yè)與非國有資本的積極性，推動(dòng)企業(yè)將CO2提高采收率技術(shù)作為低碳發(fā)展的重要選擇，共同實(shí)現(xiàn)該技術(shù)高質(zhì)量發(fā)展。

（4）建立CO2提高采收率技術(shù)應(yīng)用示范區(qū)。CO2捕集與利用涉及不同行業(yè)、多個(gè)單位間的互通互聯(lián)，需要完整的產(chǎn)業(yè)鏈串聯(lián)上下游企業(yè)，建立跨產(chǎn)業(yè)的合作交流機(jī)制，充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)互補(bǔ)的優(yōu)勢，提高溝通效率，實(shí)現(xiàn)CO2低成本高效匹配集輸；需提高經(jīng)濟(jì)效益，建立起合理的商業(yè)模式，避免利益分配不均，實(shí)現(xiàn)多方共贏的正向循環(huán)，提高企業(yè)參與積極性、主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。新疆是我國重要的能源基地，碳排放量高，實(shí)現(xiàn)低碳減排對(duì)新疆可持續(xù)發(fā)展具有重要意義；同時(shí)該地區(qū)水資源分布不均，人均水資源量少，資源開發(fā)與水資源短缺矛盾顯著；此外，準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾頁巖油區(qū)塊原油黏度相對(duì)較高，CO2能有效改善原油流動(dòng)性。綜合各方面考慮，建議在新疆吉木薩爾地區(qū)建立先導(dǎo)示范區(qū)，完善跨行業(yè)協(xié)調(diào)機(jī)制，建立政策支撐試點(diǎn)，探索節(jié)水減排與經(jīng)濟(jì)發(fā)展間的平衡，推動(dòng)CO2提高采收率技術(shù)持續(xù)健康發(fā)展。

4 結(jié)論

CO2提高采收率技術(shù)是當(dāng)前最具潛力的頁巖油提高采收率技術(shù)之一。陸相沉積下，我國頁巖油熱成熟度整體偏低、原油油品較差，低采收率問題將更加突出，超前布局陸相頁巖油提高采收率技術(shù)具有重要意義。

本文在解析北美頁巖油CO2提高采收率技術(shù)發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國資源現(xiàn)實(shí)，系統(tǒng)討論了CO2提高采收率技術(shù)在國內(nèi)主要頁巖油區(qū)塊的應(yīng)用潛力。結(jié)果表明準(zhǔn)噶爾盆地蘆草溝組頁巖碳酸鹽含量較高、原油流動(dòng)性差、盆地內(nèi)優(yōu)質(zhì)碳源充足，具有廣闊的技術(shù)應(yīng)用前景；鄂爾多斯盆地延長組長7 段頁巖壓力系數(shù)低、缺乏天然能量驅(qū)動(dòng)且盆地內(nèi)碳源充足穩(wěn)定，技術(shù)應(yīng)用潛力大；松遼盆地南部青山口組頁巖油黏度高、流動(dòng)性差，技術(shù)適用性好，盆地北部青山口組頁巖油原油物性好，前置CO2注入后油井產(chǎn)能獲得突破，但缺少相同區(qū)塊的對(duì)比井研究，技術(shù)適用性需進(jìn)一步研究討論。

CO2提高采收率技術(shù)對(duì)保障油氣安全與完成國家碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)均具有重要的戰(zhàn)略意義。應(yīng)制定合理的發(fā)展策略，通過建立適用于我國陸相頁巖油藏的技術(shù)應(yīng)用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、攻關(guān)CO2捕集利用各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)、爭取政府實(shí)質(zhì)性財(cái)政支持、在新疆吉木薩爾地區(qū)建立技術(shù)應(yīng)用示范區(qū)等措施，共同推動(dòng)CO2提高采收率技術(shù)高質(zhì)、高速、高效發(fā)展。