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“吃碳”又“吐油”——探訪勝利油田CCUS

“全國(guó)大學(xué)生新聞實(shí)踐營(yíng)”的同學(xué)正在實(shí)地了解CCUS項(xiàng)目。禹成炎/攝

“將二氧化碳注入地下油藏,可以有效提升原油的流動(dòng)性,從而增加石油產(chǎn)量。而且,能夠?qū)⒍趸加谰脺舻叵?,?shí)現(xiàn)減碳固碳。”中國(guó)石化勝利油田勘探開(kāi)發(fā)研究院氣驅(qū)試驗(yàn)室經(jīng)理張東說(shuō),相較于以往的水驅(qū),用二氧化碳驅(qū)油效率更高、成本更低。

這種驅(qū)油技術(shù)學(xué)名是二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)技術(shù),指將化肥廠、發(fā)電廠、鋼鐵廠、水泥廠、冶煉廠等排放源產(chǎn)生的二氧化碳收集起來(lái),然后通過(guò)管道等方式輸送到指定地方,對(duì)二氧化碳進(jìn)行分離、壓縮等處理并利用,是化石能源低碳高效開(kāi)發(fā)的新興技術(shù)。

碳排放曾經(jīng)是石油行業(yè)最頭疼的“老大難”。如今卻成了推動(dòng)石油增產(chǎn)、能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的“香餑餑”。

“這是我們CCUS項(xiàng)目專用的儲(chǔ)氣罐,可儲(chǔ)存100噸的二氧化碳。”據(jù)勝利油田注汽技術(shù)服務(wù)中心工作人員劉彤介紹,勝利油田萊113區(qū)塊二氧化碳1站,是我國(guó)首個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)CCUS項(xiàng)目——“齊魯石化-勝利油田百萬(wàn)噸級(jí)CCUS項(xiàng)目”其中的一個(gè)注氣站。

據(jù)了解,中國(guó)石化依托上下游一體化優(yōu)勢(shì),利用煉化企業(yè)高品質(zhì)、低成本的二氧化碳資源,再結(jié)合油田企業(yè)現(xiàn)有區(qū)塊,打通二氧化碳捕集、利用、封存的全產(chǎn)業(yè)鏈,實(shí)現(xiàn)了二氧化碳從采到用的閉環(huán)。

據(jù)萊113區(qū)塊注汽技術(shù)服務(wù)中心二氧化碳項(xiàng)目部黨支部書(shū)記張勇介紹,這里的二氧化碳主要來(lái)自淄博市齊魯石化第二化肥廠,其煤氣化裝置排放的二氧化碳尾氣性能穩(wěn)定,純度高達(dá)95%。而萊113區(qū)塊中控室的一塊科普展板介紹,CCUS技術(shù)的“吃碳”本領(lǐng)“相當(dāng)于植樹(shù)近900萬(wàn)棵,近60萬(wàn)輛經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)停開(kāi)一年”。

對(duì)于萊113區(qū)塊這片土地來(lái)說(shuō),二氧化碳可以在這里鉆入地下,進(jìn)行“蓋被子”。所謂的“蓋被子”,指的是液態(tài)二氧化碳以增壓的方式注入地下巖層。由于地下油藏致密、少有縫隙,二氧化碳進(jìn)入巖層后難以跑掉,就像蓋了一層厚厚的被子,這樣就可以實(shí)現(xiàn)溫室氣體的減排。除此之外,這一技術(shù)還可以通過(guò)增加地層壓力等方式提高原油的流動(dòng)性和采出率。所以CCUS的技術(shù)用一句話概括來(lái)說(shuō)就是它既可以“吃碳”也可以“吐油”。最重要的是,這個(gè)技術(shù)會(huì)將注入過(guò)程中汽化的二氧化碳回收至儲(chǔ)罐中,保證注入過(guò)程中的凈零排放,實(shí)現(xiàn)真正的減碳增油、綠色發(fā)展。

勘探開(kāi)發(fā)研究院“CCUS”實(shí)驗(yàn)室專家李雪松介紹,要想完全達(dá)到“吃碳”的目標(biāo),只靠“驅(qū)油”是不夠的。CCUS的碳封存也是非常重要的一部分,即將二氧化碳只封存在地下。李雪松解釋,二氧化碳進(jìn)入地下有置換、溶解和礦化3種方式,通過(guò)這3種方式可以使二氧化碳封存在地下。

截至目前,包括萊113區(qū)塊在內(nèi),勝利油田已在13個(gè)區(qū)塊應(yīng)用CCUS技術(shù),累計(jì)注入封存二氧化碳150余萬(wàn)噸,平均單井產(chǎn)量提升36.8%。年約減排二氧化碳100萬(wàn)噸,項(xiàng)目建成后預(yù)計(jì)15年將累計(jì)注入1000余萬(wàn)噸,增油近300萬(wàn)噸,采收率提高12個(gè)百分點(diǎn)以上。

這些成績(jī)的取得離不開(kāi)勝利油田幾代科研人員的技術(shù)攻關(guān)和科技創(chuàng)新。

“地下的石油并非像河流一樣自由流動(dòng),有些低滲透油藏儲(chǔ)存在地下幾千米深的巖石縫隙中,開(kāi)采難度大。”勝利油田勘探開(kāi)發(fā)研究院油藏評(píng)價(jià)研究室經(jīng)理程紫燕說(shuō),低滲透油藏是油田開(kāi)發(fā)必須要啃下的一塊“硬骨頭”,對(duì)端牢能源飯碗具有重要意義。程紫燕介紹,超臨界二氧化碳的分子結(jié)構(gòu)小、黏度小,更容易進(jìn)入低滲巖石的孔隙中,讓原本躲藏在孔隙中的原油“現(xiàn)身”。

理論證明了二氧化碳驅(qū)油行之有效,但實(shí)踐起來(lái)卻是“關(guān)關(guān)難過(guò)關(guān)關(guān)過(guò)”。勝利油田科研人員于1967年開(kāi)展該技術(shù)攻關(guān),通過(guò)幾代人的持續(xù)努力,才終于實(shí)現(xiàn)“油不落地、水不外排、氣不上天”。

據(jù)了解,中國(guó)石化將研究建立碳捕集利用與封存技術(shù)研發(fā)中心,重點(diǎn)部署CCUS+風(fēng)光電、CCUS+氫能、CCUS+生物質(zhì)能等前沿和儲(chǔ)備性技術(shù)攻關(guān),建成“技術(shù)開(kāi)發(fā)-工程示范-產(chǎn)業(yè)化”的二氧化碳利用技術(shù)創(chuàng)新體系,延展清潔固碳產(chǎn)業(yè)鏈,打造碳減排技術(shù)創(chuàng)新策源地,推動(dòng)實(shí)現(xiàn)CCUS產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,為我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)開(kāi)辟更為廣闊的前景。

[責(zé)任編輯:潘旺旺]