从劣质资源中“挤出油”,把“黑色黄金”变成“绿色黄金”,吉林油田建成大型CCUS项目
【企业探寻破局之道】“碳”路新赛道 看老油田如何跑进世界先进行列
二氧化碳只占大气总体积的0.03%~0.04%,但这种无色无味的温室气体,却是导致全球变暖的“隐形杀手”。如今,在吉林油田,这个“隐形杀手”却成了“驱油利器”。油田将捕捉的二氧化碳“灌注”到地下,将油层里的原油“驱赶”到生产井,不仅有效减少了碳排放,同时较之传统的注水驱油,提高原油采收率25%。
“截至2024年底,我们已累计注入二氧化碳近400万吨,相当于植树3400万棵、200余万辆经济型轿车停开一年,碳埋存总量领跑全国。”吉林油田二氧化碳开发公司(一体化中心)主任张德平说。
变废为宝,吉林油田依靠的是自主开发的CCUS技术。CCUS即二氧化碳捕集利用与封存技术,在这条新兴赛道,吉林油田凭借不懈“碳”索,跑进了世界先进行列。
“三低”老油田,“碳”路从零起步
“二氧化碳要经过压缩,才能注入地下驱油。”1月15日,踩着脚下积雪,伴着设备轰鸣声,吉林油田黑46注入站员工田洪波,一大早就开始对压缩机运行参数变化进行加密监测。黑46注入站正是吉林油田CCUS“功勋站”。
吉林油田自20世纪50年代开始勘探,是典型的“三低”(低渗透、低丰度、低产出)油田。随着开发年限增加,资源劣质化问题日益突出,采收率不足30%。剩余资源多像磨刀石般致密,想要从中“挤出油”来,愈发不易。
老油田真的“老”了吗?吉林油田给出的答案是:低品位不等于低效益,非常规资源要有非常规打法。20世纪90年代,吉林油田从零起步,启动二氧化碳捕集埋存与提高采收率(CCUS-EOR)技术攻关。
2005年,吉林油田在科尔沁草原深处发现了我国陆上第一个火山岩气田——长岭气田。该气田虽然天然气蕴藏丰富,但二氧化碳含量高达20%以上,想实现清洁环保开发,首先必须解决伴生二氧化碳气体的去向问题。
“能否将气田伴生的二氧化碳注入油田用来驱油,在实现低碳减排的同时,提高原油采收率,做到一举两得?”张德平介绍说,长岭气田的地理位置与大情字井油田上下叠置,正好为经济有效实施CCUS相关研究提供了绝佳试验区。
抓住这一天时地利,吉林油田作为中国石油的“碳”路先锋,将大情字井油田黑59、黑79、黑46区块列为先期“试验田”,不断加快攻关步伐。
利用二氧化碳驱油,最难攻克的就是强腐蚀问题。“大情字井油田本身为腐蚀结垢型水质,对防腐技术需求更高。”张德平率领团队熬红了双眼,熬瘦了身体,终于创新形成一套经济适用技术,使二氧化碳强腐蚀问题迎刃而解,而且,该技术与国外单纯采用高等级耐蚀材料的防腐技术相比,成本降低了70%以上。
持续“碳”索,建立全产业链
1月13日,在黑79区块,工程师鞠伟艳看报表、摸管线、查单井,微信运动步数很快超过了2万。“扎进实验现场,获取一手资料”,是吉林油田CCUS技术人员的常态。
“大家的努力没有白费,截至目前,黑79区块提高采收率25%以上,增产水平在整个中石油范围内遥遥领先。”CCUS青年技术攻关团队骨干李功科笑着对记者说,言语间充满自豪。
不久前,李功科代表吉林油田参加中国石油第三届创新大赛总决赛,其参赛项目《CCUS采油井智能管控技术研究》,从70个顶尖项目中杀出重围,斩获三等奖。
在CCUS创新攻关征程中,一个又一个“鞠伟艳”“李功科”勇往直前,从未停歇。20多年来持续努力,吉林油田在国内率先走通了二氧化碳捕集输送、集输处理、循环注入全流程,研发形成了九大核心技术,累计申报国家专利技术30多项,先后获得国家级、省部级科技一二三等奖近20项。
凭借系列自主技术,吉林油田建成了国内首个全产业链、全流程CCUS-EOR示范项目,这也是全球运行的21个大型CCUS项目中唯一一个中国项目,规模为亚洲最大。
“目前,该项目已发展成为国内二氧化碳集中式注入最早、工艺流程最全、HCPV最大、驱油效果最好、二氧化碳埋存量最多的CCUS品牌项目,整体达国际领先水平。”张德平说。
吉林油田的CCUS独门秘籍,引起了广泛关注。生产现场累计接待前来参观的国内外政府领导、行业专家等2000多人次。该公司还受邀参加了阿斯塔纳世博会、世界石油大会、国家科技成就展等,成为中国石油对外技术交流的一张亮丽名片。
共享发展,让油田更高产更低碳
将“温室杀手”变成“驱油利器”后,吉林油田CCUS工业化推广区原油产量连续8年增长,核心区产量比水驱提高6倍,相当于又发现了一个与大情字井油田同等规模的油田。
“我们这一整套陆相油藏CCUS-EOR技术,如果在全国同类油藏落地应用,将相当于新开发一个年产3000万吨级的大油田。”张德平说。
为让更多油田受益,变“独奏曲”为“协奏曲”,吉林油田秉持共享发展理念,以顶尖技术为依托,建立CCUS技术培训基地,构建国内首套CCUS培训体系,承办了中国石油首次CCUS培训班,并联合石油石化企业、大专院校及科研机构,积极打造CCUS发展“联合体”,在整个中石油范围内全面推进CCUS技术进步、推广应用和成果共享。
“凭借30余年深耕CCUS业务的经验,我们先后为长庆、大庆等油田提供了CCUS方案设计、技术研发、运维管理等技术服务,并依靠国际领先技术和综合服务能力,闯进了国际市场。”吉林油田副总工程师兼二氧化碳开发公司经理黎政权介绍。
记者见到吉林油田科研人员张华时,他正聚精会神地进行着岩心驱替实验。该实验对应的油藏温度高达132℃,整个实验室酷似“蒸笼”。抹去额头的汗水,张华告诉记者,这项实验就是吉林油田CCUS印尼项目同步开展的四类实验之一。
2024年12月,吉林油田收到了来自印尼GBU公司的CCUS项目订单。该项目是吉林油田首个CCUS国际项目,也是中石油首次实现CCUS技术走出国门创效,在国内CCUS整体发展历程中具有里程碑意义。
吉林油田的“碳”索不仅限于石油行业。如今,吉林油田正在谋划建设一条长达400公里的二氧化碳管道。“这将是国内注入规模最大、里程最长的超临界/密相二氧化碳管道。”张德平告诉记者。
建成后,该项目将捕集吉林石化在工业生产中排放的二氧化碳,通过管道输送至吉林油田,预计每年埋存二氧化碳量超过400万吨、驱油产量超过100万吨,进一步实现“碳减排”与“油增产”的双赢。未来,这条管道将成为吉林省主干碳网的一部分,串联起各碳排放企业与利用企业,带动更多企业走上绿色低碳转型和高质量发展之路。