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摘要
高温废弃气田埋藏深、渗透率低、地热能丰富,适合循环注采CO2开发。为实现CO2现场应用及地热高效开发,可在地热开采前注入CO2提高天然气采收率并恢复气藏压力。但对地下CO2采热过程还缺少系统研究,利用地面CO2发电热力循环过程也未见相关报道,CO2采热发电的经济性更需详细分析。为此,首先基于典型高温废弃气田建立了地热开发模型,全过程分析了地下CO2采热各阶段储层温压变化和采热速率;随后提出了有机朗肯循环和CO2直接循环发电方式,对发电热力循环过程进行了优化计算;最后采用平准化发电成本计算方法,对CO2采热发电成本进行了评价。研究结果表明,对于120℃、1 500 m×1 000 m×50 m的废弃气藏,提高采收率和压力恢复阶段可埋存CO2 11.75×108m3;CO2注采方式对地热阶段CO2埋存量影响较大,但30年内CO2采热速率均可维持在约10 MW;有机朗肯循环系统发电速率最高为132.7 kW,而CO2直接循环系统可达718.5 kW;CO2购买费用对发电成本影响较大,价格低于7～10美元/t时,低渗废弃气藏注CO2采热发电成本与现有煤电成本持平。
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单位中国石油天然气集团有限公司; 中国石油大学（华东）; 中国地质大学（武汉）
