
位于南海珠江口盆地的中國(guó)首個(gè)海上二氧化碳捕集、利用與封存項(xiàng)目恩平15-1平臺(tái)。該平臺(tái)于今年5月22日投入使用。中國(guó)海油供圖(新華社發(fā))
破億方!中國(guó)海油近期宣布,中國(guó)首個(gè)海上二氧化碳封存示范項(xiàng)目——恩平15-1油田碳封存項(xiàng)目累計(jì)封存二氧化碳突破1億立方米。
這是什么概念?據(jù)測(cè)算,減少的碳排放量相當(dāng)于植樹220萬(wàn)棵,也標(biāo)志著中國(guó)海上二氧化碳封存技術(shù)、裝備和工程能力已臻成熟?!笆奈濉币詠?lái),中國(guó)加速推進(jìn)海上二氧化碳封存與利用,系列示范項(xiàng)目加速落地,打開綠色發(fā)展空間。
既實(shí)現(xiàn)二氧化碳封存,又驅(qū)動(dòng)原油增產(chǎn)
在海底數(shù)千米深的地下巖層中,蘊(yùn)含著豐富的油氣資源,也潛藏著大量二氧化碳。
恩平15-1油田作為中國(guó)南海東部首個(gè)高含二氧化碳的油田,若按常規(guī)模式開發(fā),二氧化碳將隨原油一起被采出地面,不僅對(duì)海上平臺(tái)設(shè)施和海底管線造成腐蝕,還將逸散至大氣,增加二氧化碳排放量。
今年5月,中國(guó)首個(gè)海上CCUS(二氧化碳捕集、利用與封存)項(xiàng)目在該油田平臺(tái)投用。
什么是碳捕集、利用與封存技術(shù)?據(jù)了解,碳捕集技術(shù)是指從排放源捕獲二氧化碳并進(jìn)行收集、壓縮的過(guò)程;碳利用技術(shù)是指通過(guò)工程技術(shù)手段將捕集的二氧化碳實(shí)現(xiàn)資源化利用;碳封存技術(shù)是指將捕集的二氧化碳注入于特定地質(zhì)構(gòu)造中,實(shí)現(xiàn)與大氣長(zhǎng)期隔絕的技術(shù)過(guò)程。
中國(guó)海油將CCUS示范工程建設(shè)確定為“十四五”節(jié)能降碳行動(dòng)的主要舉措之一,歷時(shí)4年開展地質(zhì)油藏、鉆完井、工程一體化等重點(diǎn)課題研究,形成10余項(xiàng)國(guó)內(nèi)首創(chuàng)技術(shù)?!巴七M(jìn)CCUS示范工程是響應(yīng)國(guó)家碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的要求。”中國(guó)海油有關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)。
實(shí)現(xiàn)過(guò)程分兩步走:第一步,碳捕集與封存。2023年6月,中國(guó)海油率先推動(dòng)我國(guó)海上首個(gè)二氧化碳捕集與封存項(xiàng)目投用,實(shí)現(xiàn)將產(chǎn)出的油氣流中的二氧化碳進(jìn)行分離、脫水干燥、壓縮,然后通過(guò)回注井高壓注入油田淺部水層中,年二氧化碳封存量超4000萬(wàn)立方米。
第二步,向碳捕集、利用與封存升級(jí)。今年5月項(xiàng)目新增二氧化碳利用項(xiàng)目投用,通過(guò)將油田開發(fā)伴生的二氧化碳加壓至超臨界狀態(tài),精準(zhǔn)注入地下油藏,驅(qū)動(dòng)原油增產(chǎn),開創(chuàng)“以碳驅(qū)油、以油固碳”的海洋能源循環(huán)利用新模式。
“該項(xiàng)目的成功投用,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)海上二氧化碳捕集、利用、封存裝備技術(shù)的全鏈條升級(jí)?!敝袊?guó)海油恩平油田作業(yè)區(qū)總經(jīng)理萬(wàn)年輝說(shuō),項(xiàng)目通過(guò)技術(shù)手段既驅(qū)動(dòng)原油增產(chǎn),又實(shí)現(xiàn)二氧化碳封存,未來(lái)10年將規(guī)?;刈⒍趸汲?00萬(wàn)噸,并驅(qū)動(dòng)原油增產(chǎn)達(dá)20萬(wàn)噸。
據(jù)介紹,項(xiàng)目自正式投運(yùn)以來(lái),已持續(xù)安全運(yùn)行超1.5萬(wàn)小時(shí),高峰日注氣量達(dá)到21萬(wàn)立方米,以“生態(tài)保護(hù)與能源開發(fā)協(xié)同推進(jìn)”的創(chuàng)新模式,為我國(guó)海洋油氣田綠色低碳開發(fā)提供可復(fù)制、可推廣的新路徑。
構(gòu)建成套工程裝備體系,設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)100%
在茫茫大海,既要采油,又要捕碳,具體是如何實(shí)現(xiàn)的?換句話說(shuō),如何將開采油氣時(shí)逸散的二氧化碳“鎖”回深海?又如何讓其成為提升油田效率的“催化劑”?
據(jù)介紹,近年來(lái),我國(guó)通過(guò)持續(xù)攻關(guān)技術(shù)瓶頸、優(yōu)化運(yùn)營(yíng)管理模式,已形成一套完整規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)操作流程,為我國(guó)海上碳封存技術(shù)規(guī)?;瘧?yīng)用提供了重要的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)支撐。
恩平15-1油田二氧化碳捕集、利用與封存項(xiàng)目距離深圳西南約200公里,作業(yè)水深約90米。同時(shí),油田所在區(qū)域發(fā)育了多套厚度大、物性好、展布連續(xù)的“咸水層”,為封存提供了最佳“儲(chǔ)集空間”。
但為了更有效地利用這些二氧化碳,科技人員開展另一項(xiàng)嘗試——用二氧化碳“驅(qū)油”。將高壓二氧化碳打入海底地層,將地下的油“驅(qū)趕”到地下井口附近,溶解在原油中的二氧化碳還能使原油流動(dòng)性更強(qiáng),從而讓更多的原油能夠被開采出來(lái)。
項(xiàng)目通過(guò)“捕集—提純—加壓—注入”全鏈條技術(shù),將油田開發(fā)伴生的二氧化碳轉(zhuǎn)化為超臨界狀態(tài),以每小時(shí)8噸的速度注入地下1200米—1600米的油藏,既提升原油采收率,又實(shí)現(xiàn)二氧化碳永久封存。
為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、高效注氣驅(qū)油,恩平15-1平臺(tái)在原有的設(shè)備基礎(chǔ)上,自主研發(fā)、增設(shè)二氧化碳?jí)嚎s機(jī)、氣體處理及冷卻系統(tǒng)等裝備。同時(shí)新增一套氣體處理及冷卻系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)氣液分離、雜質(zhì)過(guò)濾、回注溫度精準(zhǔn)控制等功能,充分保障回注氣體質(zhì)量。
如今,項(xiàng)目所在的恩平15-1平臺(tái)是亞洲最大的海上原油鉆采平臺(tái),集成了鉆井、無(wú)人化遠(yuǎn)程操控、自主發(fā)電與電力組網(wǎng)、油氣水綜合處理等眾多功能模塊。構(gòu)建的國(guó)內(nèi)海上首套二氧化碳捕集、利用與封存成套工程裝備體系,設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)100%。
在恩平15-1平臺(tái)下方,一口深達(dá)3243米的二氧化碳捕集、利用與封存井承擔(dān)著二氧化碳回注的核心任務(wù)。“我們?cè)讵M窄井筒內(nèi)集成了自主研發(fā)的測(cè)控一體化系統(tǒng),可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各層位注氣量和氣密性,確保二氧化碳‘聽從指揮’,既不逃逸也不串層?!敝袊?guó)海油深圳分公司恩平區(qū)域鉆完井項(xiàng)目工作人員介紹,通過(guò)地下油藏精細(xì)描述,創(chuàng)新應(yīng)用海上首個(gè)智能液控分層注氣工藝,項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)對(duì)地下不同注氣層位的精準(zhǔn)注氣。
為了更細(xì)致地掌握井下情況,技術(shù)人員在油管外壁敷設(shè)了數(shù)千米的光纖,這些光纖就像井筒的神經(jīng)末梢,能夠?qū)⒕旅棵椎臏囟茸兓?、流量波?dòng)等信息實(shí)時(shí)傳送到平臺(tái)中控室。
“項(xiàng)目的成功投用為海上原油生產(chǎn)注入動(dòng)力,并為后續(xù)油氣田開發(fā)以及沿海企業(yè)的大規(guī)模減排開放提供了‘技術(shù)模板’?!表?xiàng)目相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)。
形成完整且具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的海上CCUS產(chǎn)業(yè)鏈
海洋作為碳循環(huán)的重要載體,正成為二氧化碳治理的關(guān)鍵場(chǎng)景。
另一方面,海洋作為碳封存的“天然寶庫(kù)”,因遠(yuǎn)離人口密集區(qū)、封存容量大,正成為全球二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)的“藍(lán)?!?。
據(jù)了解,目前全球二氧化碳捕集、利用與封存商業(yè)化項(xiàng)目大都集中在陸上,海上項(xiàng)目較少。這背后是作業(yè)難度、成本等方面的顯著差異。
“十四五”以來(lái),中國(guó)加速推進(jìn)海上二氧化碳封存與利用。系列示范項(xiàng)目加速落地,推動(dòng)海洋碳封存從試驗(yàn)走向規(guī)模化應(yīng)用。
在渤海,渤中26-6油田二氧化碳捕集利用示范工程于今年2月投產(chǎn),全生命周期預(yù)計(jì)埋存二氧化碳150萬(wàn)噸。在珠江口,白云氣田群7個(gè)氣田的二氧化碳回收項(xiàng)目于2024年8月在珠海投產(chǎn),年生產(chǎn)食品級(jí)液態(tài)二氧化碳20萬(wàn)噸,實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用。此外,惠州32-5平臺(tái)伴生氣回收脫碳項(xiàng)目每年可回收伴生氣超500萬(wàn)立方米。
據(jù)了解,中國(guó)海域地殼穩(wěn)定性好、沉積盆地分布廣、地層厚度大、構(gòu)造地層圈閉多,二氧化碳地質(zhì)封存潛力巨大。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)海域二氧化碳封存潛力達(dá)2.58萬(wàn)億噸,為規(guī)?;瘧?yīng)用提供廣闊空間。隨著技術(shù)迭代和政策支持,我國(guó)海上二氧化碳捕集、利用與封存產(chǎn)業(yè)正從單點(diǎn)示范走向集群化發(fā)展。
目前,中國(guó)海油已在廣東惠州啟動(dòng)中國(guó)首個(gè)千萬(wàn)噸級(jí)碳捕集與封存集群項(xiàng)目,將精準(zhǔn)捕集大亞灣區(qū)各企業(yè)排放的二氧化碳,輸送至珠江口盆地海域進(jìn)行封存,形成完整且具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的海上CCUS產(chǎn)業(yè)鏈。
同時(shí),充分挖掘二氧化碳在提高油氣采收率方面的巨大潛力,中國(guó)海油計(jì)劃以渤中19-6氣田為中心打造北方二氧化碳驅(qū)油中心、依托南海萬(wàn)億方大氣區(qū)建設(shè)南方二氧化碳驅(qū)氣中心。
“CCUS技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展,將為我國(guó)實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)提供技術(shù)支撐,推動(dòng)能源行業(yè)向綠色、低碳、可持續(xù)方向轉(zhuǎn)型升級(jí),并為全球氣候治理貢獻(xiàn)中國(guó)方案和中國(guó)力量?!敝袊?guó)海油深圳分公司生產(chǎn)部經(jīng)理吳意明說(shuō)。
(責(zé)任編輯:蔡文斌)