吉林油田:竞逐“碳”路 “绿”动未来-新华网
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2023 04/26 16:43:17
来源:新华网

吉林油田:竞逐“碳”路 “绿”动未来

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  4月13日,吉林油田开展CCUS项目30余年,累计注入二氧化碳283万吨,相当于植树近2554万棵,近138.9万辆经济型轿车停开一年的减碳效果,提高原油采收率25%以上,对助力国家实现“双碳”目标、保障国家能源安全具有重要意义。

  吉林油田已经开采逾60年。集团公司党组为吉林油田量身定制了原油、天然气、新能源“三分天下”战略布局后,吉林油田锚定目标,加快锻造绿色低碳转型业务发展优势,弥补松南老区短板。尤其在CCUS全产业链布局上,走在中石油前列,独具特色的CCUS-EOR技术更是享誉世界。“碳”寻到的这条绿色低碳、智能高效的道路,助力吉林油田掀开了发展新篇章。

  老油田因何“碳路”三十年?

  用好先天优势,不懈求索奋斗,长路漫漫终见回响。

  二氧化碳捕集、驱油与埋存(CCUS-EOR)是目前最为现实有效可行的二氧化碳减排技术,通过捕集—输运—驱油—埋存,减排增效可形成潜力巨大的新型产业链、价值链和产业集群,可有效支撑化石能源企业绿色低碳持续发展,为国家能源安全转型过渡和“双碳”目标实现作出重大贡献。

  中国石油高度关注二氧化碳资源化利用问题,在系统研究不同类型油藏二氧化碳驱油与埋存潜力的基础上,结合松辽盆地开发的含二氧化碳天然气田,于2005年提出了二氧化碳捕集、驱油与埋存一体化(CCUS-EOR)概念。

  松辽盆地长岭含二氧化碳天然气田与具备混相驱条件的吉林大情字井油田上下叠置,实施二氧化碳驱油与埋存优势明显。长岭气田和大情字井油田均为吉林油田所辖采区,为大力推动绿色低碳转型,吉林油田坚持走绿色发展道路,积极构建绿色产业结构和低碳能源供应体系,以CCUS项目为依托,探索“碳中和”技术措施与路径。从2006年开始,中国石油组建由院士专家牵头、科研院所与油田联合的科研团队,相继承担了国家“973”“863”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,系统攻关建立了陆相油藏二氧化碳驱油与埋存全产业链技术体系。

  矿场历经先导——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,系统揭示了陆相低渗透油藏二氧化碳驱油与埋存规律,认识了陆相油藏提高石油采收率和效益埋存的潜力,展现了CCUS-EOR绿色低碳开发、规模效益减排的前景。经过30年的持续攻关,实现了CCUS经济可行,建成了CCUS吉林模式,打造了中石油CCUS示范,实现了“驱油”经济效益与“减排”社会效益双赢。

 老油田以何“碳”出新路径?

  手握金刚钻,敢揽瓷器活,利刃技术辟出全新天地。

  技术定型推广是CCUS-EOR快速发展的基本保障。吉林油田取得的技术成果“源于中国石油、属于中国石油,也必然服务于中国石油”。

  经过多年的攻关实践,吉林油田的CCUS-EOR完全揭示了陆相油藏二氧化碳驱油与埋存规律。历经三个“五年计划”,建成吉林大情字井油田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50万吨,累计增产原油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。

  为加快评价进程,全面认识二氧化碳混相驱油与埋存规律和潜力,2012年7月,吉林油田在黑79北开展了主力层二氧化碳驱油与埋存小井距全生命周期试验区,持续注气10年,历经了能量补充、局部混相、全面见效三个阶段,小井距核心评价区,预测提高采收率25%以上,最终采收率可达56.1%,提高采收率效果相当于新开发了一个同等规模的水驱油田,同时,吉林油田试验区油井产出二氧化碳全部通过循环注气方式回注,实现了二氧化碳零排放。实践证明,集中式超临界注入效益最好。

  2014年,吉林油田建成国内首座大型二氧化碳超临界注入站,日注能力60万立方米,含二氧化碳伴生气日循环回注能力20万立方米。在此期间,吉林油田优化建立了“局部耐蚀材料+系统加注缓蚀剂+智能化管控”的低成本腐蚀防护路线,已建生产系统保持了连续10年安全平稳运行,充分表明了全流程低成本防腐路线技术可靠经济可行。

  至此,吉林油田的CCUS-EOR验证了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跨越式发展。吉林油田“小井距”评价和适度规模的扩大试验是技术和管理逐步完善的过程,试验揭示的二氧化碳驱油规律和埋存特征,对吉林油田CCUS工业化应用方案顶层设计起到了重要指导作用。

  气驱比水驱动态反映更复杂,需要更精心、更精益的管理来保障,多年的实践,吉林油田构建了从先导试验到工业化应用的CCUS“四精”工作架构,即精益求精的科研攻关模式,精雕细刻的开发管理模式,精打细算的提质增效模式,精耕细作的生产运维模式。吉林油田的效益减排模式受到国内外广泛关注。

  在CCUS-EOR技术取得长足进步的基础上,吉林油田注重以长远规划引领CCUS阶段性任务。CCUS项目业务链长、技术环节复杂,不同类型油气藏二氧化碳埋存所出现问题和提高采收率潜力不尽相同,想要永久安全埋存,既要立足长远抓当前,系统做好基础研究和技术储备,又要抓好当前谋长远,稳扎稳打走好矿场试验每一步,用系统的认识支撑先导试验方案设计,用实践的结论指导工业化应用方案优化,实现采收率更高、经济效益更好、碳埋存更安全。

  我国咸水层封存潜力巨大,研究表明世界范围内咸水层理论封存量占比>90%,吉林油田咸水层封存工程技术相对成熟,近年来,吉林油田在地质研究上要了做大量工作,主要研究以地质碳库为依托的非常规资源二氧化碳增效潜力。

  2022年9月,吉林油田已经完成单井(段)加砂量近50立方米、液量1000立方米以上中等规模干法二氧化碳蓄能压裂增产作业,取得了一些新认识。突破传统二氧化碳驱油思维,利用液态二氧化碳替代传统水基压裂液改造非常规储层,在增加地层能量的同时还可以节约大量水资源,有效开发非常规资源和提高采收率前景广阔。

  功不唐捐,玉汝于成。时至今日,吉林油田已建成二氧化碳驱油与埋存试验基地,拥有二氧化碳驱油与埋存相关技术专利30项、标准25项,在国内外刊物发表论文100余篇,获省部级科技进步奖8项,拥有一支以中国石油高级技术专家为首的二氧化碳驱油与埋存技术创新和专业管理团队。对目前已经成熟技术,吉林油田利用有形载体把技术、产品、工艺、软件、解决方案、理论方法等,通过标准化、规范化、流程化的方式形成技术资产传承共享,加大技术有形化成果转化力度,推进技术在集团公司内部广泛应用。

  老油田如何“碳”绿得未来?

  以梦为马,未来可期,抓实“双碳”机遇,加快绿色转型。

  CCUS/CCS是实现碳中和的托底技术。CCUS-EOR是最现实有效可行的减碳技术,可带来巨大的经济社会效益,吉林油田清楚的认识到这一点,充分发挥油田企业优势,加快推进CCUS-EOR产业化规模应用,以“碳”得一片绿色未来。

  CCUS-EOR是发展减排一体化的重要路径,油气藏是实现二氧化碳规模效益埋存的理想场所,实践表明,二氧化碳驱油与埋存一体化是“端牢能源饭碗”的绿色低碳手段,是埋存与利用兼顾、减排与增效双赢的现实之路。驱油过程本身就是部分埋存的过程,国外海相油藏在驱油过程中的埋存率一般为50-70%,吉林油田大情字井油藏二氧化碳驱目前动态埋存率保持在80%左右,远高于数模预测的驱替过程中最终埋存率。在油井伴生气量大、二氧化碳含量较高时,吉林油田的循环注入手段进一步提高了二氧化碳利用率。2020年以来,中国石油认真贯彻落实国家“双碳”战略,提出“减碳、用碳、替碳、埋碳”理念,把绿色低碳发展战略作为提高能源供给质量的主要路径,部署绿色行动计划和“三步走”战略,加快示范区建设。

  吉林油田深谙能源行业是碳达峰、碳中和重点行业的道理,务实推进区域性业务绿色低碳转型发展。“双碳”战略下,中国石油从顶层设计高度,构建了吉林石化规模减排、绿色用能、低碳生产与吉林油田增储上产、低碳开发、油气与新能源融合的上下游一体化协同转型发展新模式,旨在用绿色低碳发展方式进一步优化“端牢能源饭碗”路径。吉林油田立足资源和技术优势,积极践行中国石油绿色低碳发展战略,致力于创建CCUS全业务链技术创新基地和产业化示范基地,加快推进CCUS-EOR产业化发展。

  ——着力打造油田绿色低碳转型开发示范区。吉林油田整合中石油驻吉企业上下游捕集、输送、驱油、埋存一体化碳产业链业务,集成CCUS+新能源自消纳+集约化注采+智能化管控等新理念、新技术,优化形成了“一体”“两翼”“三步走”的CCUS+工业化应用顶层设计,加快推进百万吨产能级负碳油田开发和百万吨二氧化碳埋存级CCUS+绿色低碳转型“双百”示范区建设,规划2030年前后年产油130万吨以上、年注入二氧化碳500万吨以上。

  ——工业化应用“CCUS+”模式的边界条件逐步清晰。2020年以来,以绿色低碳、协同发展为导向,融合新能源自消纳、集约化建井、撬装化设计、智能化管控等新理念,以16口集约化注气井大平台为标志的黑125区块CCUS+提质增效新模式,运行成本降低20%。

  ——CCUS+工业化应用关键工程全面启动。吉林油田2022年二氧化碳注入量43万吨,一期“百万吨埋存级”CCUS+工业化应用项目正在有序推进,吉林石化到吉林油田399公里二氧化碳长输管道2024年投运后,二氧化碳年捕集和注入能力将超过100万吨。2025年年底埋存能力将达到138万吨。

  行稳致远,进而有为。当前,吉林油田正着力破解衔接国家“双碳”目标和行业CCUS工业化应用的关键瓶颈,战略布局跨行业跨地域CCUS绿色能源体系。吉林油田公司执行董事、党委书记王峰说,实现“双碳”目标是一场广泛而深刻的变革,吉林油田正积极致力于处理好发展和减排的关系,在增储上产中加快绿色转型,在绿色转型中实现更低碳增储上产。处理好局部和整体的关系,统筹区域资源状况和产业布局实际,发挥政策措施衔接协调作用。处理好近期和长远的关系,以长远规划引领阶段性任务,务实解决基础性问题支撑目标达成。处理好政府和市场的关系,构建重点领域“双碳”激励机制,多维度激发关联行业转型动力。

  风正时济,自当破浪扬帆;任重道远,还需策马扬鞭。在这绿色转型的关键时期,吉林油田正充分发挥自身优势,加快推进CCUS-EOR产业化规模应用,助力绿色中国建设。

【纠错】 【责任编辑:邵守志】