5月22日,中國海油發布消息,我國首個海上CCUS(二氧化碳捕集、利用與封存)項目在珠江口盆地的恩平15-1平臺投用。油田開發伴生的二氧化碳被捕集、提純、加壓至超臨界狀態,通過一口CCUS井,以初期8噸/小時的速度精準注入地下油藏,既驅動原油增產,又實現二氧化碳封存,開創“以碳驅油、以油固碳”的海洋能源循環利用新模式。
恩平15-1油田二氧化碳封存回注撬塊 供圖:中國海油
恩平15-1平臺是目前亞洲最大的海上原油生產平臺,距離深圳西南約200公里,作業水深約90米,所開發油田群高峰日產原油超7500噸。恩平15-1油田為高含二氧化碳油田,若按常規模式開發,二氧化碳將隨原油一起被采出地面,不僅對海上平臺設施和海底管線造成腐蝕,還將增加二氧化碳排放量。
作為化石能源低碳高效開發的新興技術手段,CCUS已成為全球能源行業布局的重要領域。目前全球共有65個CCUS商業化項目,但大都集中在陸上,海上項目屈指可數。中國海油將CCS/CCUS示范工程建設確定為“十四五”節能降碳行動的主要舉措之一,歷時4年開展地質油藏、鉆完井、工程一體化等重點課題研究,形成10余項國內首創技術。其中,于2023年6月率先投用的恩平15-1油田CCS示范工程已累計回注二氧化碳近20萬噸,為粵港澳大灣區乃至全國提供了快速降碳的可行方案。
中國海油恩平油田作業區總經理萬年輝介紹:“該項目的成功投用,實現了我國海上二氧化碳捕集、利用、封存裝備技術的全鏈條升級,未來10年將規?;刈⒍趸汲?00萬噸,并驅動原油增產達20萬噸,對保障國家能源安全,推動實現碳達峰、碳中和目標具有重要意義?!焙罄m,隨著裝備的進一步升級,二氧化碳回注量將提升至17噸/小時,高峰單井增油量達1.5萬噸/年,具備更強的增產降碳能力。
恩平15-1油田CCUS項目于2023年底啟動,中國海油充分發揮比較優勢,結合陸地油田成熟經驗與現場實際,重點圍繞選層選井、裝備研制、鉆井工程及風險監測等方面進行深入研究,根據儲量規模、界面張力、致密性等因素,優選出距離恩平15-1平臺2.4公里、地下1200至1600米的4個“黃金層位”實施二氧化碳回注,單井覆蓋低滲儲量超750萬噸,可大幅提高低品位資源的開發效率。
二氧化碳回注井是連接海上平臺和地下油藏的“綠色通道”,相較傳統油氣井,面臨井筒完整性標準高、注氣管柱復雜和精確注入難度大等諸多工程挑戰。中國海油采用“老井新用+分層注氣”的經濟高效模式,節約鉆井成本超1000萬元,實現提前7天完工。同時,自主研發出抗二氧化碳腐蝕水泥漿體系、“液控智能精細分注+分布式光纖監測”工藝等多項核心技術,有效保障井筒的密封性和穩定性。
“依托測控一體化方案和具有自主知識產權的分層注氣精細調控系統,項目團隊在直徑不足20厘米的狹窄井筒空間內實現精準注氣,做到‘缺氣補注、過量減壓’,讓二氧化碳‘聽從指揮’分別進入各自層位,互不干擾、絕不逃逸。”中國海油恩平區域鉆完井項目經理宋玲安介紹說。
為全面實現地下油藏的長期高效注氣,中國海油首創“四級增壓+雙路穩控”技術方案,在現有設備的基礎上,自主研發、增設二氧化碳壓縮機、氣體處理及冷卻系統等新型裝備,將三級壓縮提升至四級壓縮。在185公斤的回注壓力下,具有液體密度和氣體特性的超臨界狀態二氧化碳,可進一步加強地層能量和原油流動性,更快更好地把原油“驅出”至生產井,充分提高采收率。
“十四五”以來,中國海油大力實施綠色發展跨越工程,全流程推動綠色低碳生產,系統性打造“源頭減碳、過程降碳、末端固碳”的清潔能源產業鏈,能耗強度和碳排放強度實現連年“雙降”。在CCUS方面,持續開展涵蓋源匯匹配、捕集、輸送、封存、監測裝備技術研究,重點攻關海上緊湊型捕集技術研發,恩平15-1、樂東15-1、渤中26-6等一批示范項目加速落地,同時在廣東惠州大亞灣建設千萬噸級CCS/CCUS集群項目,在珠海高欄啟用二氧化碳回收利用工程,進一步奠定了未來“岸碳入海”的技術支撐和現實條件。
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