埋下二氧化碳 “擠”出更多石油

2023-08-27 10:50:44 來源：科技日報

近日，吉林油田二氧化碳開發(fā)公司黑71和黑72區(qū)塊主體工程完畢即將投注，黑79北-58區(qū)塊地面工程穩(wěn)步推進。這3個區(qū)塊是吉林油田CCUS(二氧化碳捕集、利用與封存)百萬噸負碳油田開發(fā)示范區(qū)一期工程的主力采區(qū)，全部投產(chǎn)后，2025年年注入二氧化碳能力將達到138萬噸。

CCUS-EOR(二氧化碳捕集、驅(qū)油與埋存)被認為是目前最有效可行的二氧化碳減排技術(shù)。吉林油田高級工程師張輝介紹說，30余年來，吉林油田創(chuàng)新形成了陸相油藏CCUS-EOR全產(chǎn)業(yè)鏈配套技術(shù)系列，建成了國內(nèi)首個全產(chǎn)業(yè)鏈、全流程CCUS-EOR示范項目，該項目是全球正在運行的21個大型CCUS項目中唯一一個中國項目，也是亞洲最大的EOR(提高石油采收率)項目，覆蓋地質(zhì)儲量1183萬噸，年產(chǎn)油能力10萬噸，年二氧化碳埋存能力35萬噸，累計埋存二氧化碳225萬噸。

(資料圖片僅供參考)

完整實踐二氧化碳規(guī)模捕集、輸送、注入全流程

國內(nèi)外石油公司幾十年前就紛紛開始探索CCUS-EOR技術(shù)。

以中國石油為例，從20世紀60年代開始探索，中國石油先后牽頭承擔一批國家級CCUS-EOR重大科技攻關(guān)項目和示范工程建設(shè)，形成了較為完整的陸相油藏CCUS-EOR全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)標準系列，支撐CCUS-EOR全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的技術(shù)需求，并于2005年提出CCUS-EOR一體化概念。

從2006年開始，中國石油組建由院士專家牽頭、科研院所與油田聯(lián)手的科研團隊，相繼承擔了國家重大科技專項和示范工程等系列科研項目，先期以吉林油田為試驗基地，后期拓展到大慶、長慶、新疆等油田，通過系統(tǒng)攻關(guān)，建立了陸相沉積油藏二氧化碳驅(qū)油與埋存全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系。

對于吉林油田而言，CCUS技術(shù)研發(fā)的初心要從17年前長嶺氣田的發(fā)現(xiàn)說起。

最早被勘測時，長嶺氣田中監(jiān)測出的二氧化碳含量超過了20%，由于天然氣生產(chǎn)需要脫出二氧化碳，因而二氧化碳的捕集和后期排放成為吉林油田的硬任務(wù)。肩負可持續(xù)發(fā)展的使命，吉林油田潛心鉆研二氧化碳驅(qū)油技術(shù)，成立了國內(nèi)首家專業(yè)化的二氧化碳捕集埋存與提高采收率開發(fā)公司。

歷經(jīng)先導—擴大試驗、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展兩個階段，吉林油田率先在國內(nèi)完整實踐了二氧化碳規(guī)模捕集、輸送、注入全流程，系統(tǒng)揭示了陸相沉積低滲透油藏二氧化碳驅(qū)油與埋存規(guī)律，認識了陸相沉積油藏提高石油采收率和效益埋存的潛力，實現(xiàn)二氧化碳近零排放，展現(xiàn)了CCUS-EOR綠色低碳開發(fā)、規(guī)模效益減排的前景。

多項關(guān)鍵技術(shù)突破實現(xiàn)增產(chǎn)與減碳雙贏

目前，吉林大情字井油田CCUS-EOR先導—擴大試驗區(qū)年產(chǎn)油能力近20萬噸，年封存二氧化碳能力達50萬噸，累計增油37萬噸，增加經(jīng)濟可采儲量134萬噸，實現(xiàn)了從先導試驗簡易注采到擴大試驗系統(tǒng)驅(qū)埋的跨越。

亮眼的數(shù)據(jù)離不開對多種技術(shù)難題的攻關(guān)。

為了降低二氧化碳驅(qū)油成本，吉林油田成功研發(fā)了中國石油行業(yè)內(nèi)部獨有的壓縮機超臨界注入技術(shù)，將捕集的二氧化碳通過增壓壓縮機增壓至超臨界狀態(tài)直接注入地下;通過優(yōu)化完善井口工藝，定型井口控壓生產(chǎn)技術(shù)模式，吉林油田開展高氣油比低成本集輸處理技術(shù)研究，攻克了影響二氧化碳驅(qū)高效平穩(wěn)運行的難題;針對CCUS計量診斷及油藏監(jiān)測需求，吉林油田開展采出流體多參數(shù)計量、三剖面監(jiān)測、集約化采油智能管控技術(shù)研究，為深入推進CCUS工業(yè)化提供配套技術(shù)解決方案。

2022年，中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織召開的科技成果鑒定會評價道：吉林油田的CCUS技術(shù)成果，在陸相低滲透油藏二氧化碳埋存與驅(qū)油方面總體達到國際領(lǐng)先水平。

據(jù)統(tǒng)計，吉林油田建成的CCUS示范區(qū)，一次可埋存二氧化碳206萬噸，動態(tài)埋存率91.6%，通過循環(huán)回注實現(xiàn)二氧化碳全部埋存。“吉林油田開展CCUS項目30余年，累計注入二氧化碳284萬噸，相當于植樹近2556萬棵，可提高原油采收率25%以上。”吉林油田二氧化碳開發(fā)公司副經(jīng)理吳魚鋒介紹道。

目前，吉林油田已驗證了CCUS-EOR全流程技術(shù)的適應(yīng)性，研究實踐了液態(tài)、氣態(tài)、超臨界等相態(tài)下的二氧化碳輸送工藝，實現(xiàn)了從槽車拉運先導試驗注入到管輸超臨界工業(yè)化注入的跨越式發(fā)展。未來，將逐漸形成潛力巨大的新型產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈和產(chǎn)業(yè)集群，有效支撐化石能源企業(yè)綠色低碳持續(xù)發(fā)展，持續(xù)為實現(xiàn)“雙碳”目標作出重要貢獻。

我國CCUS-EOR發(fā)展前景廣闊

據(jù)了解，目前，吉林油田一期“百萬噸埋存級”CCUS+工業(yè)化應(yīng)用項目正在有序推進。2025年吉林石化到吉林油田二氧化碳長輸管道投運后，預計二氧化碳年捕集和注入能力超過100萬噸。

中國工程院院士袁士義提供的數(shù)據(jù)顯示，初步評價，全國約有140億噸原油地質(zhì)儲量適合二氧化碳驅(qū)油，可提高原油采收率15%、增加可采儲量21億噸、封存二氧化碳約60億噸，潛力巨大，可有效支撐化石能源低碳利用。

袁士義認為，在國家“雙碳”目標有利政策的推動下，我國CCUS-EOR產(chǎn)業(yè)將進入快速規(guī)模化發(fā)展階段。預計2030年中國CCUS-EOR產(chǎn)業(yè)年注入二氧化碳規(guī)模將達3000萬噸級，年產(chǎn)油規(guī)模將達1000萬噸級，相當于新建了一個遼河油田，同時可消納20余個大型煉化企業(yè)的年排放量;預計2050年，驅(qū)油埋存和咸水層埋存將協(xié)同發(fā)展，年注入二氧化碳規(guī)模將達億噸級，將對碳中和目標作出重大貢獻，同時將形成數(shù)個千萬噸級大型CCUS產(chǎn)業(yè)化基地和產(chǎn)業(yè)集群，相關(guān)經(jīng)濟規(guī)模將達萬億元級。

袁士義分析，目前，我國CCUS-EOR礦場試驗取得了重大突破，正處于工業(yè)化示范和規(guī)模化產(chǎn)業(yè)應(yīng)用階段，但仍存在二氧化碳捕集/輸送成本高、驅(qū)油效率有待提高等問題，需要持續(xù)加大技術(shù)創(chuàng)新力度，特別是加快發(fā)展形成量大面廣的低濃度二氧化碳排放源，研發(fā)低成本捕集和大規(guī)模長距離管輸技術(shù)、更大幅度提高石油采收率技術(shù)、大規(guī)模長期安全埋存二氧化碳技術(shù)，支撐和引領(lǐng)CCUS大規(guī)模有效應(yīng)用。

來源：科技日報記者操秀英

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