▲我國首個海上CCUS項目設(shè)施恩平15-1平臺
恩平15-1平臺是目前亞洲最大的海上原油生產(chǎn)平臺，距離深圳西南約200公里，作業(yè)水深約90米，所開發(fā)油田群高峰日產(chǎn)原油超7500噸。恩平15-1油田為高含二氧化碳油田，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，不僅對海上平臺設(shè)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(fā)的新興技術(shù)手段，CCUS已成為全球能源行業(yè)布局的重要領(lǐng)域。目前全球共有65個CCUS商業(yè)化項目，但大都集中在陸上，海上項目屈指可數(shù)。中國海油將CCS/CCUS示范工程建設(shè)確定為“十四五”節(jié)能降碳行動的主要舉措之一，歷時4年開展地質(zhì)油藏、鉆完井、工程一體化等重點課題研究，形成10余項國內(nèi)首創(chuàng)技術(shù)。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(qū)乃至全國提供了快速降碳的可行方案。
▲恩平15-1油田二氧化碳封存回注撬塊
中國海油恩平油田作業(yè)區(qū)總經(jīng)理萬年輝介紹：“該項目的成功投用，實現(xiàn)了我國海上二氧化碳捕集、利用、封存裝備技術(shù)的全鏈條升級，未來10年將規(guī)模化回注二氧化碳超100萬噸，并驅(qū)動原油增產(chǎn)達20萬噸，對保障國家能源安全，推動實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標具有重要意義。”后續(xù)，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(chǎn)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(fā)揮比較優(yōu)勢，結(jié)合陸地油田成熟經(jīng)驗與現(xiàn)場實際，重點圍繞選層選井、裝備研制、鉆井工程及風險監(jiān)測等方面進行深入研究，根據(jù)儲量規(guī)模、界面張力、致密性等因素，優(yōu)選出距離恩平15-1平臺2.4公里、地下1200米至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(fā)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(tǒng)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(zhàn)。中國海油采用“老井新用+分層注氣”的經(jīng)濟高效模式，節(jié)約鉆井成本超1000萬元，實現(xiàn)提前7天完工。同時，自主研發(fā)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(jiān)測”工藝等多項核心技術(shù)，有效保障井筒的密封性和穩(wěn)定性。
▲生產(chǎn)人員正在打開二氧化碳驅(qū)油井采油樹閥門
“依托測控一體化方案和具有自主知識產(chǎn)權(quán)的分層注氣精細調(diào)控系統(tǒng)，項目團隊在直徑不足20厘米的狹窄井筒空間內(nèi)實現(xiàn)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(qū)域鉆完井項目經(jīng)理宋玲安介紹說。
為全面實現(xiàn)地下油藏的長期高效注氣，中國海油首創(chuàng)“四級增壓+雙路穩(wěn)控”技術(shù)方案，在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，自主研發(fā)、增設(shè)二氧化碳壓縮機、氣體處理及冷卻系統(tǒng)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(tài)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(qū)出”至生產(chǎn)井，充分提高采收率。
▲恩平15-1油田二氧化碳封存回注驅(qū)油管柱
“十四五”以來，中國海油大力實施綠色發(fā)展跨越工程，全流程推動綠色低碳生產(chǎn)，系統(tǒng)性打造“源頭減碳、過程降碳、末端固碳”的清潔能源產(chǎn)業(yè)鏈，能耗強度和碳排放強度實現(xiàn)連年“雙降”。在CCUS方面，持續(xù)開展涵蓋源匯匹配、捕集、輸送、封存、監(jiān)測裝備技術(shù)研究，重點攻關(guān)海上緊湊型捕集技術(shù)研發(fā)，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(shè)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(shù)支撐和現(xiàn)實條件。
