十年磨一剑 封碳又驱油 ——记中国石化先进集体碳捕集、利用与封存(CCUS)重点实验室

十年磨一剑 封碳又驱油

——记中国石化先进集体碳捕集、利用与封存(CCUS)重点实验室

 

特约记者 贾玉涛 代俭科

2021年10月21日,习近平总书记视察胜利油田时,参观了中国石化碳捕集、利用与封存(CCUS)重点实验室。当听说CCUS技术既能增加石油产量,又能在油层中埋存降碳,总书记非常感兴趣,指出要集中资源攻克关键核心技术,加快清洁高效开发利用,提升能源供给质量、利用效率和减碳水平。

从二十世纪六十年代开展室内研究,到国内最大的百万吨级CCUS项目启动建设,勘探开发研究院CCUS团队成员不断创新发展CCUS技术,实现了二氧化碳驱油与封存双赢,创出一条绿色低碳发展之路。

千日的坚

二氧化碳捕集、利用与封存可实现石油增产和二氧化碳减排双赢,是化石能源大规模低碳利用的新兴技术。

早在1967年,胜利油田就开始了二氧化碳驱油与封存的室内研究。“虽然开展研究得很早,但是进展很慢。”勘探开发研究院首席专家兼气驱试验室经理张传宝还记得刚参加工作时二氧化碳驱油研究的情形,“当时只是作为一项储备技术。”

为尽快让CCUS技术从室内试验走向现场实践,2007年,科研人员在特低渗油藏高89-1块开展二氧化碳驱先导试验,利用二氧化碳补充油藏能量,但未取得预期开发成效。

经过不断研究,科研人员发现,二氧化碳驱要收到好的开发效果,必须实现混相驱替。

2013年,勘探开发研究院成立高压混相驱项目组,以樊142-7-X4井组为试验区,开始了艰难探索。当实验区的7口井全部成功下入压力计后,现场监测组的15名科研人员对整个区块开始了对其长期监测过程。

三年多的时间里,他们完成测试井取样任务近100次,累计野外施工天数超过1000天,人均超过100天。他们创造了世界纪录——二氧化碳驱长时试井监测1860天。

40万吨二氧化碳换10万吨油

油田低渗透油藏探明地质储量约12亿吨,占总资源量的1/5。这类油藏禀赋差、渗透率低,储层致密如磨刀石,水注不进、油采不出,地层能量低,采油速度低。科研人员曾通过小井距加密、精细注水等方式增强低渗透油藏注入能力,但成本高、效果不佳。

CCUS技术团队通过试验发现,超临界二氧化碳黏度低,在地层中的黏度约是地层水的1/10,高压下大量二氧化碳溶解在原油中可以达到混相状态,既能增加地层能量,又能增强原油在地层中的流动性,可以解决“注不进、采不出”的难题。

经过多年室内研究和现场攻关,团队成员针对油田油藏物性差、混相压力高、易气窜等条件,形成二氧化碳混相驱、气水交替驱等技术系列,在滩坝砂樊142、高89-1、高899,浊积岩商853以及复杂断块莱113等区块开展了规模化应用,取得了显著的增油效果。目前,已累计注入二氧化碳43万吨,累计增原油近10万吨。

二氧化碳高压混相驱技术在矿场实践的突破,让CCUS技术推广应用加快了步伐,勘探开发研究院整合资源,成立了气驱试验室,开展二氧化碳驱油攻关研究,积极申报CCUS重点实验室。

2021年7月20日,中国石化重点实验室——碳捕集、利用与封存(CCUS)重点实验室在油田揭牌。重点实验室下设碳捕集技术实验室、二氧化碳驱油实验室、地质封存实验室、碳捕集工程实验室、碳足迹实验室等5个专业实验室,致力于碳捕集、利用与封存的基础理论和应用技术研究,承担国家和集团公司CCUS领域重大科研及生产项目,为CCUS技术创新提供平台支撑。

会战“百万吨”

2021年2月2日,距离春节还有10天,CCUS团队接到编制“百万吨”规划的工作通知。

从那一天开始,气驱规划编制项目组就进入了紧急会战状态。接下来,便是一次接一次的会议,一遍接一遍地修改,一天接一天地忙碌,不分昼夜、加班加点。

“闺女,十一点半了,别等我了,赶紧收拾书包睡觉吧,我回去给你检查作业”“盒饭拿回来了,快趁热吃吧,补充补充体力,顺便换换脑子”……每句话后面都有一段故事,每一个故事都诠释着CCUS团队成员的奉献与担当。

2021年3月31日,凝聚着勘探开发研究院技术人员集体智慧的CCUS工程规划方案终于出炉。

2021年7月5日,百万吨级CCUS项目正式启动。这是国内第一个百万吨级CCUS项目,建成投产后也将成为国内最大CCUS全产业链示范基地和标杆工程,每年可减排二氧化碳100万吨,相当于植树近900万棵、近60万辆经济型轿车停开一年。

油田CCUS项目规划到2025年二氧化碳注入能力达到300万吨,2035年注入能力达到1000万吨级规模,对我国推进CCUS规模化发展和提升碳减排能力具有重大示范效应。


信息来源: 
2023-02-17