“雙碳”愿景下CO2驅(qū)強化采油封存技術(shù)工程選址指標評價

張成龍 王瑞景 羅 翔 張斌斌 劉 廷 馬梓涵 刁玉杰

（1. 中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心，河北 保定 071051；2. 中國石油新疆油田公司開發(fā)公司，新疆 克拉瑪依 834000；3. 中國石油青海油田公司采油三廠，青海 海西 816400；4. 中國石油長慶油田公司長慶實業(yè)集團有限公司，陜西 西安 710018；5. 中國石油大慶油田有限責任公司采油工程研究院，黑龍江 大慶 163453）

0 引 言

應對氣候變化是全球共有的挑戰(zhàn)，目前占全球溫室氣體排放量的88%、經(jīng)濟規(guī)模超過90%的近140 個國家已經(jīng)宣布了各自碳中和計劃［1］。中國在2020 年提出碳達峰、碳中和（簡稱“雙碳”）戰(zhàn)略目標，并在2022 年政府報告中明確了加快落實行動方案［2］。2021 年中國能源消費總量達到52.4×108t 標準煤，與能源相關(guān)的CO2排放量為105.23×108t，占年排放總量119×108t 的88%，并且還在持續(xù)增加。從發(fā)達國家發(fā)展歷程和中國的能源格局來看，中國要實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標的時間短、任務(wù)重、難度大［3］。在“雙碳”戰(zhàn)略愿景下作為碳排放大戶的油氣行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展成為被廣泛關(guān)注的議題［4-5］，而CO2驅(qū)強化采油封存技術(shù)（CO2-EOR）因能實現(xiàn)CO2埋存同時增產(chǎn)增效無疑是首選技術(shù)和最現(xiàn)實的選擇［6-7］。

CO2-EOR 愈發(fā)成為近年研究的熱點。張本艷等［8］基于巖心驅(qū)替試驗、CO2驅(qū)細管實驗，指出CO2驅(qū)較水驅(qū)具有更低的注入壓力、更好的驅(qū)油效果；葉恒等［9］從油藏數(shù)值模擬角度認為CO2驅(qū)水氣交替驅(qū)油要比CO2連續(xù)氣驅(qū)油具有更快的效率；張成龍等［10］結(jié)合地調(diào)實踐研究，認為CO2可代替注水驅(qū)替顯著提高低孔、低滲高致密油的可動用性；李陽等［11］從中國石化CCUS-EOR 不同發(fā)展的歷程出發(fā)，提出了不同油藏類型的CO2-EOR 篩選原則和應用前景；楊勇［12］基于油藏工程方案設(shè)計，提出了油藏CO2驅(qū)適應性評價標準。上述研究主要集中在室內(nèi)實驗、數(shù)值模擬、現(xiàn)場實踐、宏觀認識等方面，認為CO2可作為一種高效的驅(qū)油“催化劑”，并從油藏本身情況（地質(zhì)因素、開發(fā)條件等方面）提出了油藏CO2-EOR 篩選原則和適應性評價標準，在CO2對油田增產(chǎn)增效貢獻上突出CO2提高油藏采收率，而對CO2-EOR 項目本身的安全、工程、經(jīng)濟等要素，以及多因素關(guān)聯(lián)性、系統(tǒng)性研究相對缺乏，整體上CO2-EOR 工程選址評價研究有待進一步系統(tǒng)歸納［13-14］。

本文基于國內(nèi)外文獻調(diào)研和我國CO2-EOR 應用進展及工程實踐，從地質(zhì)條件和油藏工程實際出發(fā)，剖析了選址的地質(zhì)、工程、安全、經(jīng)濟4 個影響因素，定性-定量的構(gòu)建了CO2-EOR 工程三級選址指標評價體系（GESE），以期為我國油藏開展CO2驅(qū)現(xiàn)場試驗和工業(yè)化推廣提供選址借鑒。

1 中國CO2-EOR示范工程概況

CO2-EOR（圖1）是CCUS 領(lǐng)域里相對成熟、應用較廣的技術(shù)，主要通過CO2混相驅(qū)、CO2非混相驅(qū)等技術(shù)提高石油的采收率。目前油田經(jīng)歷一次、二次采油后仍有2/3 地質(zhì)儲量的原油以小油滴孤立存在于儲層的孔隙中形成“困油”，或以薄膜形式存在于巖石顆粒表面，形成剩余油，由此可見CO2-EOR 前景廣闊。

圖1 CO2-EOR示意Fig. 1 Schematic of CO2-EOR

據(jù)統(tǒng)計中國有近百億噸石油適合CO2驅(qū)，預計可增產(chǎn)石油7×108～14×108t［15-16］。中國自大慶油田20 世紀60 年代率先開展小井距注CO2提高石油采收率現(xiàn)場試驗以來，先后在蘇北、勝利、延長、新疆、中原等油田開展了先導性試驗，并逐步達到了商業(yè)化推廣應用。截至2022 年底，中國共計開展碳捕集、利用與封存（CCUS）項目23 個（含在建項目5 個），累計注入CO2超過6.5×106t，其中CO2-EOR 項目12 個［3，17-19］，累計注入CO2為5.75×106t，產(chǎn)油量為2.0×106t，2022 年CO2-EOR 項目CO2年注入量超100×104t［3，17］（表1）。

表1 中國CO2-EOR示范工程Table 1 Demonstration CO2-EOR projects in China

從表1 可以看出，中國CO2-EOR 示范工程主要集中在松遼盆地、渤海灣盆地、鄂爾多斯盆地、準噶爾盆地、蘇北盆地等大中型沉積盆地。作為CO2地質(zhì)封存場所，這些沉積盆地大部分具有地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定，遠離斷裂活動發(fā)育帶、較好的圈閉條件和良好的儲蓋層組合、儲層深度適中、儲層面積廣、沉積厚度大、孔隙度和滲透率較低等特征，明確了CO2-EOR 工程選址通用依據(jù)（大地構(gòu)造、區(qū)域穩(wěn)定性和容積條件）和具象特征（物性條件）。

2 CO2-EOR工程選址原則

CO2-EOR 工程選址秉承“地下與地表相結(jié)合，技術(shù)與經(jīng)濟相結(jié)合”研究思路，遵循3 方面專屬性原則。

2.1 CO2封存與資源開發(fā)相統(tǒng)一

油藏CO2地質(zhì)封存與CO2提高采收率二者間既有一致性又有差異性。一致性是二者都需要將CO2注入到油藏儲層內(nèi)；差異性是二者的目的不同，前者重點關(guān)注CO2的注入量和封存量，后者重點關(guān)注的是提高油氣采收率程度。

2.2 安全性

油藏CO2地質(zhì)封存能否長期安全可靠，是選址時重點考慮的首要因素。必須保證目標油藏具有穩(wěn)定的地質(zhì)構(gòu)造、良好的儲蓋層組合和圈閉條件、遠離地震帶和活火山發(fā)育區(qū)且在封存區(qū)域一定范圍內(nèi)沒有貫通性的斷層和裂縫等CO2泄露通道存在。

2.3 經(jīng)濟性

經(jīng)濟性是保證油藏規(guī)?；疌O2地質(zhì)封存與長期實施的前提，在實現(xiàn)CO2地質(zhì)封存的同時獲得一定的經(jīng)濟回報，無疑是現(xiàn)階段CO2地質(zhì)封存最經(jīng)濟、最合理的首選方式。

3 CO2-EOR工程選址考慮要素

基于CO2-EOR 工程選址原則，結(jié)合中國CO2-EOR 應用進展和工程實踐，CO2-EOR 示范工程選址指標要考慮以下要素：地質(zhì)要素、工程要素、安全要素和經(jīng)濟要素。

3.1 地質(zhì)要素

地質(zhì)因素包括區(qū)域大地構(gòu)造背景、區(qū)域穩(wěn)定性以及油藏自身性質(zhì)如儲層物性、厚度、深度等。油藏形成于穩(wěn)定大陸板塊內(nèi)部或者近穩(wěn)定大陸板塊內(nèi)部沉積盆地，在漫長的地質(zhì)時期能夠保存，說明具有足夠大的地質(zhì)圈閉和良好的儲、蓋層組合及區(qū)域穩(wěn)定性，本文主要從油藏自身因素進行歸納總結(jié)。

3.1.1 油藏因素

油藏因素選址指標主要包括油藏深度、儲層厚度、傾角、溫度、壓力、孔隙度、滲透率、非均質(zhì)性和潤濕性等。結(jié)合已實施的CO2驅(qū)油項目中，部分油藏因素與實施的項目比例關(guān)系如圖2 所示。

圖2 不同油藏因素下CO2-EOR示范工程項目分布比例Fig. 2 Distribution proportion of CO2-EOR demonstration projects under different reservoir factors

（1）油藏深度。油藏深度要充分考慮CO2超臨界流體封存狀態(tài)要求和經(jīng)濟性。為達到提高石油采收率的目的，油藏壓力下限要高于原油和CO2的最小混相壓力（pMMP），以實現(xiàn)CO2混相驅(qū)要求，對應的油藏深度大于800 m；同時，油藏深度越大，施工強度越大，成本也就越高，對應的油藏埋深小于3 500 m。因此適宜CO2驅(qū)油的油藏埋深宜在800～3 500 m。從油藏深度分布與實施的項目個數(shù)的比例關(guān)系可看出（圖2（a）），適合CO2驅(qū)的深度為1 500～2 000 m，隨著油藏埋深的增加或減少CO2驅(qū)的適宜性逐漸降低。油藏深度評價指標：1 500 m<油藏深度≤2 000 m，評價等級為好；2 000 m<油藏深度≤3 500 m、800 m≤油藏深度≤1 500 m，評價等級為一般；油藏深度>3 500 m，評價等級為差。

（2）儲層厚度。在儲層因素中，儲層厚度越大，越有利于CO2封存，油藏封存CO2的潛力越大。但在CO2驅(qū)油過程中，由于注入的CO2與原油存在黏度和密度差別，在驅(qū)替的過程中，黏度和密度相對較小的CO2驅(qū)替劑會超覆原油，對原油驅(qū)替不利。且油藏儲層厚度越大，超覆現(xiàn)象越明顯；相反，油藏儲層相對較薄，不容易發(fā)生氣竄，有利于原油驅(qū)替。油藏儲層厚度評價指標：儲層厚度≤10 m，評價等級為好；10 m<儲層厚度≤40 m，評價等級為一般；儲層厚度>40 m，評價等級為差。

（3）傾角。在CO2驅(qū)油過程中，有水平作用和垂直作用2 種。當注入的驅(qū)替液與被驅(qū)替的原油密度相近時（如混相驅(qū)），主要通過驅(qū)替體系的水平作用來提高原油的采收率。當注入的驅(qū)替體系與被驅(qū)替的原油密度差別較大時（如非混相驅(qū)，水氣交替驅(qū)等），重力效應明顯，密度較小的驅(qū)替體系會與密度較大的原油體系分離，逐步進入到油藏構(gòu)造頂部。在重力穩(wěn)定驅(qū)過程中，油藏傾角、垂向滲透率和注入速度是相互關(guān)聯(lián)的一組參數(shù)，其表達式為

式中：v——最大注入速度，m/s；g——重力加速度，9.8 m/s2；?ρog——油氣密度差，kg/m3；μo——油的黏度，mPa·s；μg——氣的黏度，mPa·s；Ko——油的滲透率，μm2；Kg——氣的滲透率，μm2；α——油藏傾角，（°）。

通過對重力穩(wěn)定驅(qū)的驅(qū)替特點及其最大速度的分析可知，油藏傾角越大，重力穩(wěn)定驅(qū)油效果越好［20］。據(jù)此油藏傾角評價指標：傾角>70°，評價等級為好；10°<傾角≤70°，評價等級為一般；傾角≤10°，評價等級為差。

（4）孔隙度。油藏孔隙度越大，CO2封存量越大，在油藏中的運移速度越快，越有利于CO2封存。但對CO2驅(qū)而言，孔隙度太大驅(qū)替劑容易發(fā)生超覆流動和指進現(xiàn)象不利于注氣開采?？紫抖忍。⑷氲牧黧w難以進入儲層，CO2封存量相應減少。因此在CO2驅(qū)過程中孔隙度不宜過高也不宜過低。結(jié)合實施的CO2-EOR 項目中油藏孔隙度的分布（圖2（b）），得出油藏有效孔隙度評價指標：10%<孔隙度≤15%，評價等級為好；孔隙度15%<孔隙度≤25%、6%<孔隙度≤10%，評價等級為一般；孔隙度>25%、孔隙度<6%，評價等級為差。

（5）滲透率。油藏滲透率是指在一定的壓差下，油藏巖石本身允許流體通過的能力。滲透率大小與孔隙度、潤濕性以及液體滲透方向上孔隙體積的孔隙形狀、顆粒大小和排列方向相關(guān)。在CO2驅(qū)油過程中，油藏滲透率有一個適宜的范圍。滲透率太高，CO2容易發(fā)生氣竄；滲透率太低，CO2注入困難。油藏滲透率評價指標：10×10-3μm2<滲透率≤100×10-3μm2， 評價等級為好； 滲透率100×10-3μm2<滲透率≤500×10-3μm2、1×10-3μm2<滲透率≤10×10-3μm2，評價等級為一般；滲透率>500×10-3μm2、滲透率<1×10-3μm2，評價等級為差。

（6）非均質(zhì)性。油藏非均質(zhì)性常用滲透率變異系數(shù)來描述。儲層滲透率的變異系數(shù)是儲層非均質(zhì)性大小的表征，它反映了混相驅(qū)過程由于滲透性變化引起的溶劑突進程度。對于非均質(zhì)油藏而言，無論是水平非均質(zhì)還是垂向非均質(zhì)，注入的流體均首先進入到高滲透層油藏，而低滲透層油藏波及較少或不能波及，不利于提高石油采收率。因此，油藏非均質(zhì)性越小越好。油層非均質(zhì)性是直接影響氣驅(qū)效果的主要因素之一，也是確定注入氣量時必須考慮的因素。一般條件下，油藏變異系數(shù)為0.5～1.0，初步確定注氣候選油藏儲層非均質(zhì)性的評價指標：滲透率變異系數(shù)≤0.5，評價等級為好；0.5<滲透率變異系數(shù)≤0.7，評價等級為一般；滲透率>0.7，評價等級為差。

（7）溫度。油藏最小混相壓力隨油藏溫度的增加而升高，溫度越高越不利于CO2混相，而溫度降低會導致原油黏度增大。在已開展CO2-EOR 項目中，選擇溫度在70～120 ℃的油藏最多［21］。油藏溫度為80～90 ℃最適合CO2驅(qū)油，隨著油藏溫度的上升或下降，CO2驅(qū)的適應性下降（圖2（c）），確定油藏溫度的評價指標：80 ℃<油藏溫度≤90 ℃，評價等級為好；油藏溫度90 ℃<油藏溫度≤120 ℃、50 ℃<油藏溫度≤80 ℃，評價等級為一般；油藏溫度>120 ℃、油藏溫度≤50 ℃，評價等級為差。

（8）壓力。在CO2驅(qū)過程中，油藏壓力作用是相向的，一方面油藏壓力大于CO2混相壓力，可以保證CO2與原油混相，實現(xiàn)高采收率的混相驅(qū)；另一方面，油層壓力增加會加大工程強度和風險程度，影響整體上注氣效果［22］。結(jié)合前人研究和工程實踐，初步認為油藏壓力的評價指標：15 MPa<油藏壓力≤20 MPa，評價等級為好；油藏壓力20 MPa<油藏壓力≤30 MPa、10 MPa<油藏壓力≤15 MPa，評價等級為一般；油藏壓力>30 MPa、油藏壓力≤10 MPa，評價等級為差。

（9）潤濕性。潤濕性指流體潤濕固體表面的能力。油潤濕性指數(shù)越高，代表親油性越強，CO2驅(qū)替體系越容易進入到孔裂隙中，進一步提高驅(qū)油波及體積和驅(qū)油效率；相反，油潤濕性指數(shù)越低，親水性越強，親油的CO2驅(qū)替體系難以進入油藏的孔隙中，原油采收率較低［23］。在水驅(qū)油藏中，油潤濕性指數(shù)減小，采收率提高幅度降低。其潤濕性評價指標：0.8<油濕指數(shù)≤1.0，評價等級為好；0.4<油濕指數(shù)≤0.8，評價等級為一般；0<油濕指數(shù)≤0.4，評價等級為差。

3.1.2 流體因素

流體因素選址指標主要包括原油黏度、原油密度。結(jié)合已實施的CO2驅(qū)油項目中，部分油藏流體因素與實施的項目比例的關(guān)系如圖3 所示。

圖3 不同流體因素下CO2-EOR示范工程項目分布比例Fig. 3 Distribution proportion of CO2-EOR demonstration project under different fluid factors

（1）原油黏度。驅(qū)替過程易突進，目標油藏必須選擇原油黏度較低的油藏。從圖3（a）可見，原油黏度小于4.0 mPa·s。S.Bachu 等［24］在綜合分析黏度、溫度、密度因素等關(guān)系及流速控制方法后，擴展了原油黏度的適應范圍，指出了CO2混相驅(qū)適應的黏度上限為10～12 mPa·s。結(jié)合這些認識，得出注CO2候選油藏原油黏度的評價分級標準：原油黏度≤2 mPa·s，評價等級為好；2 mPa·s<原油黏度≤8 mPa·s，評價等級為一般；8 mPa·s<原油黏度≤12 mPa·s，評價等級為差。

（2）原油密度。原油密度與原油黏度相對應，密度大的原油，其中重組分含量高，黏度大，對應CO2氣驅(qū)時容易形成黏性指進，導致驅(qū)油效率低；相反，原油密度小，黏度小，對CO2驅(qū)油有利。一般條件下，注CO2適應的原油密度在0.795～0.960 g/cm3（圖3（b））。原油密度評價指標：原油密度≤0.82 g/cm3，評價等級為好；0.82 g/cm3<原油密度≤0.88 g/cm3，評價等級為一般；0.88 g/cm3<原油密度≤0.90 g/cm3，評價等級為差。

3.2 工程要素

場地選址工程因素主要考慮地面場地條件和生產(chǎn)方式。

3.2.1 地面場地條件

地面場地條件適宜性是評價單元國土空間安全及環(huán)境風險條件的綜合反映，包括地質(zhì)災害易發(fā)性、人口密度（人/km2）、地形復雜程度（起伏度）［25］。

（1）地質(zhì)災害易發(fā)性。地質(zhì)災害易發(fā)區(qū)就是容易產(chǎn)生地質(zhì)災害的區(qū)域，如場地及其周邊存在崩塌、滑坡、地裂縫、泥石流，處于采礦塌陷區(qū)、巖溶塌陷區(qū)、地面沉降區(qū)，低于江河湖泊、水庫最高水位線或洪泛區(qū)等。根據(jù)地質(zhì)災害易發(fā)性等級通?？蓜澐譃楦摺⒅?、低和不易發(fā)4 類。CO2-EOR 工程選址中，地質(zhì)災害低易發(fā)和不易發(fā)為好等級，中易發(fā)為中等級，高易發(fā)為差等級。

（2）人口密度。人口密度為主要的社會環(huán)境指標，以人/km2為評價單位。人口密度≤25 人/km2為極端稀疏區(qū)，在選址評價中為好等級；25 人/km2<人口密度≤50 人/km2為絕對稀疏區(qū)，在選址評價中為中等級；人口密度>50 人/km2為相對稀疏區(qū)，在選址評價中為差等級。

（3）地形復雜程度。地形復雜程度以4 個地形要素進行確定，分別為地物、地貌、坡度和比高。CO2-EOR 工程選址中，地形復雜程度簡單為好等級，地形復雜程度中等為中等級，地形復雜程度復雜為差等級。

3.2.2 生產(chǎn)方式

生產(chǎn)方式選址指標主要涉及場地選取的開發(fā)方式、開采技術(shù)、井網(wǎng)密度。

（1）開發(fā)方式。受油氣田的油藏條件限制，同一個油藏，可以有不同的開發(fā)方式，如有水氣交替注入方式、連續(xù)注氣方式和枯竭后注氣方式等。各種注氣方式均有各自的特點，適用于不同的油藏條件，對提高采收率的貢獻也不相同。

（2）開采技術(shù)。CO2混相驅(qū)和CO2非混相驅(qū)作為CO2-EOR 領(lǐng)域里應用最廣2 種技術(shù)，無優(yōu)劣之分，適合哪種CO2驅(qū)油方式是要綜合考慮油藏自身因素和CO2驅(qū)的適應條件，如原油密度、原油黏度、剩余油飽和度、油藏深度、溫度、滲透率、變異系數(shù)、油藏壓力、儲層規(guī)模、提高石油采收率的幅度等［11］（表2），但從二者模式下開采潛力（驅(qū)油效果） 來看，CO2混相驅(qū)油技術(shù)增產(chǎn)更為明顯［13］，如Rangely、Northeast Purdy、Little Greek、Wertz、North Colesleves 等世界典型油藏，通過CO2混相驅(qū)技術(shù)，提高石油采收率7%～20%［26-27］，此外，還需考慮CO2封存安全和CO2相態(tài)特征。

表2 CO2驅(qū)油藏潛力篩選標準Table 2 Screening criteria for CO2-EOR reservoir potential

（3）井網(wǎng)密度。根據(jù)油藏不同的特點和不同的開發(fā)階段，井網(wǎng)的密度，注采井的比例均需要做出調(diào)整。針對某些特殊油藏，叢式井和水平井技術(shù)也在逐步推廣應用。對應不同的井網(wǎng)技術(shù)，CO2提高采收率效果不同。

3.3 安全要素

一個開發(fā)中后期成熟油藏本身具有較高的勘探程度、良好的圈閉條件、巨大的儲存空間及詳細的地質(zhì)資料，其地質(zhì)因素安全風險在選址階段比較容易排查。不同于CO2咸水層封存，CO2-EOR 工程選址階段更多考慮人為因素泄露風險［28-30］。一是原有井如勘探井、生產(chǎn)井、報廢井等因工藝和年限、套管類型和條件、落成數(shù)量、竣工質(zhì)量、堵塞及廢棄方法等破壞原有井道完整性造成的潛在風險泄露；二是油藏開采史上因填埋、廢棄、錯位井導致“未被發(fā)現(xiàn)”的井套管損害造成潛在泄露風險。理論上原有油藏開采歷史越久、各類井越多，在CO2-EOR 工程伊始，越要加強潛在人為泄露風險排查。

3.4 經(jīng)濟要素

經(jīng)濟因素主要考慮經(jīng)濟環(huán)境和監(jiān)測成本。

3.4.1 經(jīng)濟環(huán)境

經(jīng)濟環(huán)境指標可進一步細化為源匯距離（運輸方式）、原油（碳交易）價格與補貼政策、社會環(huán)境。

（1）源匯距離。油藏區(qū)域碳源密度越高，越有利于CO2-EOR 項目的實施。CO2注入量大，尤其是百萬噸級乃至千萬噸級CO2驅(qū)油項目，越是要盡量就近封存，或者鋪設(shè)CO2集輸管（專）線。中石化勝利油田CO2-EOR 項目（表1）氣源來源于化工廠、燃煤電廠，需要捕集、處理、運輸過程，其成本可達650～1 000 元/t［10］，高昂的處理成本使項目中途一度處于停運狀態(tài)。源匯距離選址指標：碳源豐富、距離近，選址優(yōu)越；碳源較遠，選址適宜；碳源稀缺-極稀缺，選址不適宜。

（2）原油（碳交易）價格與補貼政策?，F(xiàn)階段碳交易與國際原油價格很難保證CO2-EOR 項目（收益）正常生產(chǎn)運行，需要政府補貼政策來減輕油氣企業(yè)負擔［31-32］。當前，碳交易、原油價格與補貼政策呈現(xiàn)了較大的不確定性：一是中國碳市場碳配額交易存在成交量不穩(wěn)定、碳價格過低等問題；二是國際原油價格WTI 呈現(xiàn)不斷波動的狀態(tài)，受政治、供需、戰(zhàn)爭等影響存在較大不確定性；三是碳排放稅收繳、CO2-EOR 項目補貼激勵等相關(guān)政策存在一定不確定性。將三者進行綜合考慮得到圖4，當處于臨界線右上方時，對CO2-EOR 項目的實施越有利，當處于臨界線左下方時，對CO2-EOR項目的實施越不利，在交叉區(qū)域，當政府補貼系數(shù)滿足或超過圖4 對應補貼系數(shù)時，可適當開展項目實施，反之，建議推遲執(zhí)行。

圖4 實物期權(quán)下CO2-EOR項目適宜區(qū)域劃分（據(jù)文獻[32]修改）Fig. 4 Division of CO2-EOR suitable area under real options(modified from reference[32])

（3）社會環(huán)境。社會環(huán)境包括所在地的社會政治環(huán)境、法制環(huán)境、科技環(huán)境、文化環(huán)境等宏觀因素，對于CO2-EOR 項目而言，營商環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施、人文習俗、勞動力資源、經(jīng)濟科技等社會環(huán)境越好，越有利于CO2-EOR 項目實施，如東部比西部建設(shè)成本低，平原比山區(qū)建設(shè)成本低。社會環(huán)境選址指標：環(huán)境條件好，選址優(yōu)越；環(huán)境條件一般，選址較適宜；環(huán)境條件差，選址不適宜。

3.4.2 監(jiān)測成本

監(jiān)測預算也是CO2-EOR 項目實施階段考慮的重要因素，后期監(jiān)測成本主要體現(xiàn)在CO2-EOR 項目的規(guī)模上，如十萬噸級的CO2-EOR 項目依靠多口監(jiān)測井就可滿足，而百萬噸級CO2-EOR 得要多環(huán)監(jiān)測井位、完善的井-地-空監(jiān)測系統(tǒng)等，值得說明的是實際監(jiān)測更復雜，一般而言CO2-EOR 項目的規(guī)模越大，監(jiān)測系統(tǒng)越復雜，監(jiān)測成本越高。

4 CO2-EOR工程選址指標體系

在全面分析CO2-EOR 工程選址影響因素的基礎(chǔ)上，建立了不同影響因素的條件參數(shù)，定性-定量地總結(jié)了地質(zhì)、工程、安全、經(jīng)濟性（GESE）4個一級指標、8 個二級指標、27 個三級指標的CO2-EOR 工程選址依據(jù)（表3）。根據(jù)選址指標體系，對各級評估對象指標參數(shù)進行評估、排序，篩選出CO2封存目標油藏，再進行優(yōu)劣比較，獲得優(yōu)質(zhì)靶區(qū)：運用多源信息疊加處理方法進行CO2-EOR 場地選址研究，以GIS（地學信息系統(tǒng)）的基本功能為工具，在系統(tǒng)分析CO2地質(zhì)儲存影響因素基礎(chǔ)上，將每個因素編制一張專題信息圖；每張專題圖生成一個信息存儲層，經(jīng)編輯后，先做單因素分析，然后再進行各主要控制因素的配準復合處理，形成一個復合疊加的新的信息存儲層；在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建場地選址適宜性評估模型，開展研究區(qū)場地篩選適宜性評估，對優(yōu)選出的目標靶區(qū)采用50 m×50 m 的柵格化GIS 處理，首先對每個單因素編制的專題信息圖進行關(guān)鍵因素一票否決，即確定不適宜開展CO2地質(zhì)儲存；然后采用公式進行GIS空間分析和評價，即

表3 CO2-EOR工程選址依據(jù)Table 3 Basis for CO2-EOR project site selection

式中：P——評價單元CO2地質(zhì)儲存適宜性綜合評分值；n——評價因子的總數(shù)；Pi——第i個評價指標的給定指數(shù)；Ai——第i個評價指標的權(quán)重。

值得說明的是，CO2-EOR 實際工程選址要復雜得多，再加上相同依據(jù)在多方面評價中的不確定性及各要素權(quán)重，需要根據(jù)實際情況謹慎選取。從經(jīng)驗來看，一級指標權(quán)重建議參考值：地質(zhì)要素權(quán)重0.4、安全因素權(quán)重0.2、工程條件權(quán)重0.1、經(jīng)濟條件權(quán)重0.3。

5 結(jié) 論

（1）CO2-EOR 工程選址秉承“地下與地表相結(jié)合，技術(shù)與經(jīng)濟相結(jié)合”研究思路，遵循“CO2封存與驅(qū)油相統(tǒng)一”、安全性、經(jīng)濟性的專屬性原則。

（2）全面分析了CO2-EOR 工程選址影響因素，建立了不同影響因素的條件參數(shù)，定性-定量的總結(jié)了地質(zhì)、工程、安全、經(jīng)濟（GESE）4 個一級指標、8 個二級指標、27 個三級指標的“4+8+27”CO2-EOR 工程選址依據(jù)，可為油藏開展CO2-EOR工程選址提供借鑒。