迷你版CCUS搞出大效果

文／汪 萌 王庆辉

江苏油田着力打造层层分藏施策、块块精巧布局的迷你版CCUS，扩大了CO2驱油与埋存规模。

历经一年注气，江苏油田联38块CO2提高采收率示范区已累计埋碳1万多吨。这是长三角地区一座集CO2捕集—运输—注入—回收全流程于一体的绿色站库，也是探索实施超前注气的产建区块，预计提高采收率14.58%。

江苏油田积极响应国家“双碳”目标及中国石化CCUS战略部署，针对复杂断块低渗和特低渗油藏，着力打造层层分藏施策、块块精巧布局的“迷你”版CCUS，推动CO2驱提高采收率示范区建设，持续扩大CO2驱油与埋存规模。

独具特色的四把“气剑”

江苏油田注CO2工作始于1995年。CO2驱油技术如何在复杂断块集成应用，如何做到低品位储量效益建产，是科研人员一直以来致力攻关的难题。

经过创新模式，江苏油田科研人员针对特低渗压裂油藏、高含水油藏、极复杂断块、稠油油藏四类油藏打造出仿水平井布井、气水协同双向、驱吐协同、复合吞吐四把独具特色的CO2高效驱油“气剑”。

花26断块为典型特低渗窄条带油藏，宽长比仅有五分之一。常规的面积布井方式，在这里受到了制约。同时，由于特低渗，花26断块主体部位15口井全部压裂过，地层裂缝纵横。

裂缝是气驱的天敌。因为CO2进入地层后，遇到裂缝会改变原有的驱油通道，沿着裂缝四处扩散。

怎么办？“我们因地制宜，扬长避短，通过创新布井模式，让裂缝为我所用，变不利条件为有利条件。”项目组油藏负责人王智林博士说。

在垂向上，根据地层倾向采用高注低采模式，使气驱方向与裂缝垂直；在横向上，利用每一条裂缝的疏导功能，将气驱的宽度达到区块裂缝的长度，起到类似水平井的效果。

“这不仅消除了裂缝的影响，而且让一条条裂缝成为平行的气驱通道，变井间渗流为缝间渗流，加倍提升气驱效果。”王智林说。

新思路打开新天地。花26断块设计6注10采注气井网，采用高部位“仿水平井”注气实现重力稳定混相驱，换油率达到0.82，区块产量实现了硬稳定。

对高含水油藏，科研人员开展气水协同双向驱试验，采用顶部注气、底部注水、中部采油的方式，使气驱、水驱双剑合璧。不仅加倍提升了驱油速度，而且通过技术优势互补，让原先水驱采不到的油藏顶部油得到了充分挖潜。庄13块油藏通过实施气水协同双向驱试验，井组采收率提高了8.5%。

对极复杂断块，科研人员实施驱吐协同技术。例如，花32块是被复杂断层分隔成的众多小块之一，单块油藏面积不足0.8平方公里，无法形成完善的注采井网。

面对这样“袖珍”的区块，科研人员通过注气井和采油井交替注采、闷井的方式，来回驱替，达到驱油效果翻倍。花32块通过1注2采井网，优化设计，注气焖井阶段达到近混相驱，阶段换油率达到0.86，提高采出程度4.62%。

对稠油油藏，科研人员采用CO2+多类化学剂复合吞吐技术。潘庄等稠油油藏6口油井通过复合吞吐，多管齐下，单井累计增油达500吨以上。

产业化的应用

二氧化碳驱如何做到高效建产以及长期增产？

“在江苏油田的复杂断块打造精致高效的CCUS，我们既要在注采模式上有螺丝壳里做道场的精巧，还要在参数优化上有下足绣花功夫的精准，让二氧化碳驱增油周期持续延长、源远流长。”王智林说。

科研人员将油藏数值和物理模拟技术运用到二氧化碳试验中，并深入开展低渗油藏注CO2重力稳定驱、水驱双高油藏气水协同双向驱等注气机理研究试验，加强注入与采出效益分析，确保生产参数最优，获得最高的增油量和最大的换油率。

一个区块，科研人员至少要开展上百组数值模拟和5次室内实验。2019年以来，从方案设计到现场实施，项目组以一个月推进一个区块的速度加快示范区建设的步伐。

在工艺方式上，科研人员针对CO2易造成腐蚀、结垢等生产难题，开展了一体化防范和治理。

“我们系统研究二氧化碳驱过程中成垢离子的溶出规律、腐蚀结垢规律，创新思路，将缓蚀剂、阻垢剂的功能团相互嫁接，研发成功缓蚀阻垢一体剂，缓蚀率达90%，阻垢率达85%。”项目组工艺负责人时维才说。

针对复杂断块特点，江苏油田形成了防腐防垢、防杆管失效、防气窜、防气举升等“四防”工艺技术，高效保障生产；针对复杂小断块地下地面特点，在地面系统形成了移动注气、移动回收、移动控压、移动集输特色技术。

由此在同一个井场实现了CO2注入、产出、回收、再注入的闭合环路，达到零排放。

历经不断实践，江苏油田现有注气单元17个，覆盖储量超千万吨。已实现有效碳封存14.2万吨，相当于植树136万棵。二氧化碳驱阶段换油率为0.44，最高的区块达到1吨CO2换1吨油，累计增油6.2万吨。这对复杂断块油藏来说实属不易，达到行业高水平，为“双碳”政策的落地积累了技术，提供了经验。

打造示范基地

“作为东部老油田，江苏油田坚定不移实施科技创新战略，走绿色发展之路，持续扩大二氧化碳驱油与埋存规模，推动二氧化碳驱应用范围从老区提高采收率拓展到新区产建。”江苏油田CO2驱项目组负责人金勇说。

江苏油田针对复杂断块油藏打造的“迷你”版CCUS，是既利于环境保护又利于油田开发的双赢技术，成为美丽水乡的一道亮丽风景线。

“封碳增油同步，共建美丽家园。”已经尝到二氧化碳驱油甜头的江苏油田，瞄准江苏沿江地区巨大碳减排、碳封存需求，大力推进CCUS技术研究及示范工程建设，致力成为长三角地区CCUS示范基地。

利用地处长三角经济区带，区域内大量的化工、炼化、电厂等企业有碳排放及埋存的现实需求，2021年6月29日，江苏油田与金陵石化、南京炼油厂签署了二氧化碳捕集利用项目合作协议。

按照协议，南京炼油厂新建10万吨/年二氧化碳捕集利用装置及相关设施，金陵石化负责提供大于98%的高浓度二氧化碳原料，江苏油田加速二氧化碳驱油技术研究与应用。上下游企业深度合作，加快一体化发展，携手打造二氧化碳捕集利用示范工程。

据悉，未来江苏油田将重点开展复杂断块油藏CO2驱油封存技术政策研究。目前，江苏油田已对CCUS发展蓝图进行规划，按照近期及长期“两步走”规划，聚焦CO2驱油及埋存、油气藏与咸水层碳埋存“双协同”，致力为“双碳”目标实现及江苏地区碳埋存事业做出积极贡献。