二氧化碳變油田增產「肥豬肉」

在陝西，二氧化碳竟然成了提高油田採收率的「肥豬肉」，這是怎麼做到的呢？近日，記者走進陝西延長石油（集團）有限責任公司（以下簡稱「延長石油」）杏子川採油廠化38注氣站CCUS項目現場，一探究竟。

走進項目現場，三座碩大的銀白色球罐依次佇立，一旁紅色抽油機此起彼伏運轉，裝點出黃土高原一道亮眼的工業風光。

CCUS指的是二氧化碳捕集、利用與封存技術，其原理是將工業排放的二氧化碳提純，然後注入到地下油藏，實現提高油田採收率和二氧化碳地質封存的目標。

「地下的石油並非像河流一樣自由流動，有些低滲透油藏儲存在地下幾千米深的地層，開採難度大。喚醒這塊‘沉睡’的地下寶藏，對我國能源安全具有重要意義。」延長石油杏子川採油廠總工程師石立華說。

要想把石油采出，往往要靠水來驅動，可低滲透油藏的儲層岩石像磨刀石一樣緻密、堅硬。一些情形下，水注不進去，油采不出來。

「那無孔不入的氣行不行？」

延長石油科研人員盯上了二氧化碳。

二氧化碳有獨特的性能，密度像液體，黏度像氣體，分子結構小，更容易進入低滲岩石的孔隙中。

「如果能讓它與原油混相為一種液體，增加原油流動性，就能讓原本躲藏在孔隙中的原油‘現身’，提高原油產量。」中國工程院院士、延長石油首席科學家、總地質師王香增說。

不止一次，王香增恨不得鑽到地下油層中一探究竟，「到底怎麼把油從‘磨刀石’里擠出來？」

曆時17年，王香增帶領科研團隊逐個破解CCUS工業化應用瓶頸，攻克二氧化碳捕集成本偏高、地質利用效益不足、全空間封存安全評價與監測困難等多項技術難題。

團隊成功搭建起二氧化碳捕集、地質利用地層封存成套技術成果，落地國內首個取得CSLF國際認證的全流程一體化CCUS示範項目。

試驗數據顯示，二氧化碳驅油效率比常規水驅高40%，可以提高石油採收率7至20個百分點。

二氧化碳在捕集、利用與封存全流程中，伴生氣能否高效回收是當時團隊的核心卡點。能不能造出一套裝置，把驅油產生的伴生氣全部回收、實現碳資源變廢為寶？

查文獻、跑井場、反復開展低溫工況模擬試驗……延長石油集團研究院CCUS研究中心安全監測室主任張春威同團隊成員反復打磨設備結構方案，開展上百輪低溫野外工況實測與室內優化，成功攻克嚴寒山區伴生氣低成本回收技術瓶頸。

在杏子川採油廠化38注氣站CCUS項目區，放置著一台擁有完全自主知識產權的多功能伴生氣分離裝置，代號「碳捕手」，整套設備適配零下15攝氏度低溫風沙環境，配套取樣、分離、回注一體化系統。

「整套設備集成多級分離、回收回注模塊，把驅油采出伴生氣捕獲提純後再次注入地下，解決山區輸送難、回收成本高、尾氣汙染三大痛點，真正實現伴生氣資源化循環利用。」張春威介紹。

截至目前，延長石油已完成500萬噸/年CCUS項目總體規劃，全力佈局千萬噸級CCUS產業集群，助力老油田長期穩產，為化石能源低碳化利用輸出可複製的「延長方案」，帶動鄂爾多斯盆地全域綠色轉型。

「我們不只是在封存二氧化碳，更是為未來積蓄綠色發展的希望。」王香增如是說。