埋下二氧化碳 “挤”出更多石油

2023-08-30 13:55:52 来源：

【碳捕手成长记】

(资料图片)

科技日报记者操秀英

近日，吉林油田二氧化碳开发公司黑71和黑72区块主体工程完毕即将投注，黑79北-58区块地面工程稳步推进。这3个区块是吉林油田CCUS（二氧化碳捕集、利用与封存）百万吨负碳油田开发示范区一期工程的主力采区，全部投产后，2025年年注入二氧化碳能力将达到138万吨。

CCUS-EOR（二氧化碳捕集、驱油与埋存）被认为是目前最有效可行的二氧化碳减排技术。吉林油田高级工程师张辉介绍说，30余年来，吉林油田创新形成了陆相油藏CCUS-EOR全产业链配套技术系列，建成了国内首个全产业链、全流程CCUS-EOR示范项目，该项目是全球正在运行的21个大型CCUS项目中唯一一个中国项目，也是亚洲最大的EOR（提高石油采收率）项目，覆盖地质储量1183万吨，年产油能力10万吨，年二氧化碳埋存能力35万吨，累计埋存二氧化碳225万吨。

完整实践二氧化碳规模捕集、输送、注入全流程

国内外石油公司几十年前就纷纷开始探索CCUS-EOR技术。

以中国石油为例，从20世纪60年代开始探索，中国石油先后牵头承担一批国家级CCUS-EOR重大科技攻关项目和示范工程建设，形成了较为完整的陆相油藏CCUS-EOR全产业链技术标准系列，支撑CCUS-EOR全产业链发展的技术需求，并于2005年提出CCUS-EOR一体化概念。

从2006年开始，中国石油组建由院士专家牵头、科研院所与油田联手的科研团队，相继承担了国家重大科技专项和示范工程等系列科研项目，先期以吉林油田为试验基地，后期拓展到大庆、长庆、新疆等油田，通过系统攻关，建立了陆相沉积油藏二氧化碳驱油与埋存全产业链技术体系。

对于吉林油田而言，CCUS技术研发的初心要从17年前长岭气田的发现说起。

最早被勘测时，长岭气田中监测出的二氧化碳含量超过了20%，由于天然气生产需要脱出二氧化碳，因而二氧化碳的捕集和后期排放成为吉林油田的硬任务。肩负可持续发展的使命，吉林油田潜心钻研二氧化碳驱油技术，成立了国内首家专业化的二氧化碳捕集埋存与提高采收率开发公司。

历经先导—扩大试验、产业化发展两个阶段，吉林油田率先在国内完整实践了二氧化碳规模捕集、输送、注入全流程，系统揭示了陆相沉积低渗透油藏二氧化碳驱油与埋存规律，认识了陆相沉积油藏提高石油采收率和效益埋存的潜力，实现二氧化碳近零排放，展现了CCUS-EOR绿色低碳开发、规模效益减排的前景。

多项关键技术突破实现增产与减碳双赢

目前，吉林大情字井油田CCUS-EOR先导—扩大试验区年产油能力近20万吨，年封存二氧化碳能力达50万吨，累计增油37万吨，增加经济可采储量134万吨，实现了从先导试验简易注采到扩大试验系统驱埋的跨越。

亮眼的数据离不开对多种技术难题的攻关。

为了降低二氧化碳驱油成本，吉林油田成功研发了中国石油行业内部独有的压缩机超临界注入技术，将捕集的二氧化碳通过增压压缩机增压至超临界状态直接注入地下；通过优化完善井口工艺，定型井口控压生产技术模式，吉林油田开展高气油比低成本集输处理技术研究，攻克了影响二氧化碳驱高效平稳运行的难题；针对CCUS计量诊断及油藏监测需求，吉林油田开展采出流体多参数计量、三剖面监测、集约化采油智能管控技术研究，为深入推进CCUS工业化提供配套技术解决方案。

2022年，中国石油和化学工业联合会组织召开的科技成果鉴定会评价道：吉林油田的CCUS技术成果，在陆相低渗透油藏二氧化碳埋存与驱油方面总体达到国际领先水平。

据统计，吉林油田建成的CCUS示范区，一次可埋存二氧化碳206万吨，动态埋存率91.6%，通过循环回注实现二氧化碳全部埋存。“吉林油田开展CCUS项目30余年，累计注入二氧化碳284万吨，相当于植树近2556万棵，可提高原油采收率25%以上。”吉林油田二氧化碳开发公司副经理吴鱼锋介绍道。

目前，吉林油田已验证了CCUS-EOR全流程技术的适应性，研究实践了液态、气态、超临界等相态下的二氧化碳输送工艺，实现了从槽车拉运先导试验注入到管输超临界工业化注入的跨越式发展。未来，将逐渐形成潜力巨大的新型产业链、价值链和产业集群，有效支撑化石能源企业绿色低碳持续发展，持续为实现“双碳”目标作出重要贡献。

我国CCUS-EOR发展前景广阔

据了解，目前，吉林油田一期“百万吨埋存级”CCUS+工业化应用项目正在有序推进。2025年吉林石化到吉林油田二氧化碳长输管道投运后，预计二氧化碳年捕集和注入能力超过100万吨。

中国工程院院士袁士义提供的数据显示，初步评价，全国约有140亿吨原油地质储量适合二氧化碳驱油，可提高原油采收率15%、增加可采储量21亿吨、封存二氧化碳约60亿吨，潜力巨大，可有效支撑化石能源低碳利用。

袁士义认为，在国家“双碳”目标有利政策的推动下，我国CCUS-EOR产业将进入快速规模化发展阶段。预计2030年中国CCUS-EOR产业年注入二氧化碳规模将达3000万吨级，年产油规模将达1000万吨级，相当于新建了一个辽河油田，同时可消纳20余个大型炼化企业的年排放量；预计2050年，驱油埋存和咸水层埋存将协同发展，年注入二氧化碳规模将达亿吨级，将对碳中和目标作出重大贡献，同时将形成数个千万吨级大型CCUS产业化基地和产业集群，相关经济规模将达万亿元级。

袁士义分析，目前，我国CCUS－EOR矿场试验取得了重大突破，正处于工业化示范和规模化产业应用阶段，但仍存在二氧化碳捕集/输送成本高、驱油效率有待提高等问题，需要持续加大技术创新力度，特别是加快发展形成量大面广的低浓度二氧化碳排放源，研发低成本捕集和大规模长距离管输技术、更大幅度提高石油采收率技术、大规模长期安全埋存二氧化碳技术，支撑和引领CCUS大规模有效应用。