封面新闻记者 边雪
5月22日,封面新闻记者从中国海油获悉,我国首个海上ccus(二氧化碳捕集、利用与封存)项目在珠江口盆地的恩平15-1平台投用。
我国首个海上ccus项目设施恩平15-1平台。(受访者供图)
油田开发伴生的二氧化碳被捕集、提纯、加压至超临界状态,通过一口ccus井,以初期8吨/小时的速度精准注入地下油藏,既驱动原油增产,又实现二氧化碳封存,开创“以碳驱油、以油固碳”的海洋能源循环利用新模式。
亚洲最大的海上原油生产平台如何建成?
恩平15-1平台是目前亚洲最大的海上原油生产平台,距离深圳西南约200公里,作业水深约90米,所开发油田群高峰日产原油超7500吨。恩平15-1油田为高含二氧化碳油田,若按常规模式开发,二氧化碳将随原油一起被采出地面,不仅对海上平台设施和海底管线造成腐蚀,还将增加二氧化碳排放量。
作为化石能源低碳高效开发的新兴技术手段,ccus已成为全球能源行业布局的重要领域。目前全球共有65个ccus商业化项目,但大都集中在陆上,海上项目屈指可数。中国海油将ccs/ccus示范工程建设确定为“十四五”节能降碳行动的主要举措之一,历时4年开展地质油藏、钻完井、工程一体化等重点课题研究,形成10余项国内首创技术。其中,于2023年6月率先投用的恩平15-1油田ccs示范工程已累计回注二氧化碳近20万吨,为粤港澳大湾区乃至全国提供了快速降碳的可行方案。
中国海油恩平油田作业区总经理万年辉告诉封面新闻记者:“该项目的成功投用,实现了我国海上二氧化碳捕集、利用、封存装备技术的全链条升级,未来10年将规模化回注二氧化碳超100万吨,并驱动原油增产达20万吨,对保障国家能源安全,推动实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。”后续,随着装备的进一步升级,二氧化碳回注量将提升至17吨/小时,高峰单井增油量达1.5万吨/年,具备更强的增产降碳能力。
恩平15-1油田ccus项目于2023年底启动,结合陆地油田成熟经验与现场实际,重点围绕选层选井、装备研制、钻井工程及风险监测等方面进行深入研究,根据储量规模、界面张力、致密性等因素,优选出距离恩平15-1平台2.4公里、地下1200至1600米的4个“黄金层位”实施二氧化碳回注,单井覆盖低渗储量超750万吨,可大幅提高低品位资源的开发效率。
海上平台和地下油藏的“绿色通道”
二氧化碳回注井是连接海上平台和地下油藏的“绿色通道”,相较传统油气井,面临井筒完整性标准高、注气管柱复杂和精确注入难度大等诸多工程挑战。
中国海油工作人员介绍,项目采用“老井新用+分层注气”的经济高效模式,节约钻井成本超1000万元,实现提前7天完工。同时,自主研发出抗二氧化碳腐蚀水泥浆体系、“液控智能精细分注+分布式光纤监测”工艺等多项核心技术,有效保障井筒的密封性和稳定性。
“依托测控一体化方案和具有自主知识产权的分层注气精细调控系统,项目团队在直径不足20厘米的狭窄井筒空间内实现精准注气,做到‘缺气补注、过量减压’,让二氧化碳‘听从指挥’分别进入各自层位,互不干扰、绝不逃逸。”中国海油恩平区域钻完井项目经理宋玲安告诉封面新闻记者。
为全面实现地下油藏的长期高效注气,中国海油首创“四级增压+双路稳控”技术方案,在现有设备的基础上,自主研发、增设二氧化碳压缩机、气体处理及冷却系统等新型装备,将三级压缩提升至四级压缩。在185公斤的回注压力下,具有液体密度和气体特性的超临界状态二氧化碳,可进一步加强地层能量和原油流动性,更快更好地把原油“驱出”至生产井,充分提高采收率。
作为我国油气增储上产的重要增长极,海洋能源供给持续增长,2024年海洋原油、天然气产量同比分别增长4.7%、8.7%,海洋原油增量占全国原油增量的近八成。其中,渤海油田2024年油气产量再创历史新高,原油产量突破3600万吨,占全国原油产量的近六分之一,为保障国家能源安全、推动经济社会发展作出重要贡献。