一场领跑零碳的革命
—— CCUS“吉林模式”诞生记
2022-10-15王珊珊丁磊
文/王珊珊 图/丁磊
“中国石油吉林油田的CCUS 技术成果,在陆相低渗透油藏二氧化碳埋存与驱油方面总体达到国际领先水平。”这是今年5 月在中国石油和化学工业联合会组织召开的科技成果鉴定会上,5 位院士及业内知名专家给出的评价。
作为开发60 年的老油田,近年来,吉林油田不断加大CCUS 技术研究力度,形成了以陆相油藏CCUS-EOR 配套技术为主的全产业链系列技术成果,建成了国内首个全流程CCUS-EOR 示范项目,创新形成的CCUS“吉林模式”成效卓著。
低碳开发:打造CCUS系列
头发被雨水打湿,鞋底沾满黏土,眼睛因汗水浸入不停眨动……这是每每进入雨季,吉林油田一线员工在二氧化碳驱注气完井现场驻守的日常。
变废为宝,将二氧化碳有效收集并封存在地下,不仅减少了温室气体排放,而且还提高了原油采收率——吉林油田的CCUS 技术,就是从“地下”捧出来的绿色开发技术。
依托大情字井油田驱油核心区,吉林油田优化源汇匹配,升级管控措施,持续完善CCUS1.0 版本。同时,采取智慧化手段,融合新能源,进一步拓展驱油和埋存区域,高标准打造CCUS2.0 版本,建设国内首个绿色低碳油田开发基地。
在倾力打造CCUS-EOR 技术创新基地的实践中,吉林油田针对二氧化碳驱油与埋存关键技术问题,从基础理论研究、关键技术研发、配套技术集成优化等方面首次系统开展了一体化技术攻关,创新形成了“五精”CCUS 全产业链配套技术模式,即精雕细刻的油藏模式、精益求精的注采模式、精打细算的地面模式、精准高效的防腐模式、精心管控的生产模式。
与此同时,油田还用心打造了“产学研”一体化CCUS 全产业链专业人才团队,定型了CCUS 全流程工艺模式与核心装备。
一份耕耘,一份收获。吉林油田集全力建成的5 类CCUS 示范区,一次可埋存二氧化碳206 万吨,动态埋存率为91.6%,通过汛后回注实现了二氧化碳有效埋存。
为了高质高效培育、发展和壮大CCUS产业,吉林油田正全力推动上下游各领域全方位的联动和集成,加快建设碳源多主体供给、多渠道保障、内外互补的源汇匹配商业模式。
抛洒的汗水,浇灌出芬芳。吉林油田规划编制的百万吨CCUS 示范区方案,一期20 万吨CCUS 驱油工程已经开始进入现场实施阶段。
近年来,吉林油田结合智能油田建设,集全力建成了5类CCUS 示范区,通过汛后回注实现了二氧化碳有效埋存,一次可埋存二氧化碳206 万吨,动态埋存率为91.6%。
负碳油田:创建“1+N”模式
观念一变天地宽,思想一转无难事。结合油藏部署与实施节奏,吉林油田优化场站布局,根据气源管网走向合理布站。
在每一个场站的具体建设中,油田创新建设模式,采用主体站场+橇装增压的“1+N”模式,注入站峰谷差盈余设备橇装搬迁至后期改扩建站场,控制系统建设规模,提高设备利用率。同时,优化工艺流程,确立了低压超临界输送、高压超临界注入的经济模式,超临界压缩机注入优化为密相注入,注入成本持续降低,吨成本节约了23.1 元。
油田不断创新管理模式,全面推进智慧油田建设。通过开发智慧管控与决策平台,实现了数据互联共享、CCUS 全流程可视化展示和智能预警分析,持续推进劳动组织形式向大巡检与无人值守转变,提高管理效率。
油田还利用废弃井场及已建供电线路,部署风光电项目建设,并按最大负荷匹配自发自用、余电上网项目,在富余井场部署风电市场并网项目。目前,完成装机9.5 万千瓦,年替代电量2.5 亿千瓦时,余电实现上网置换中和。
按照“能替则替”的原则,油田还利用废弃井实施地热储层和井筒取热、热泵回收污水余热,年可替代站场天然气消耗3033 万立方米,相当于4 万吨标煤。
近年来,结合智能油田建设,吉林油田部署多能互补智慧管控平台,助力大情字井百万吨产能级CCUS 基地建设,打造中国石油首个智慧化负碳油田示范区。为确保CCUS 产业化规模化发展,在集团公司的大力支持下,吉林油田形成了拥有自主知识产权的二氧化碳干法压裂装备体系,实施干法压裂井117 口。
“十四五”期间,吉林油田将重点针对页岩油、页岩气、致密油等非常规领域,扩大二氧化碳干法压裂增产试验150 口井以上,拓展增效途径。研究盐水层埋存和长岭气田注二氧化碳提效技术,提升生产应急调控能力。
到2025 年,吉林油田CCUS 驱油产量将达到40.2 万吨
吉林油田还致力于CCUS 项目全生命周期安全体系建设,紧密围绕完整性管控核心,优化设备选型、工艺设计,强化二氧化碳驱全流程完整性状况监测与防控措施落实,全面提升CCUS 项目本质安全。同时,攻关完善二氧化碳地下埋存、地面泄漏等全方位安全监测技术,持续提升二氧化碳埋存安全状况分析能力,努力形成二氧化碳埋存安全状况评价、泄漏监测等标准体系。
融合发展:一体两翼三步走
结合二氧化碳驱资源实际,吉林油田统筹油气业务与新能源融合发展,在转型中发展、在发展中转型,绘就了“一体、两翼、三步走”的CCUS 发展蓝图。
“一体”是以乾安地区大情字井油田、乾安油田和让字井油田为主体;“两翼”是指南翼莫里青油田和北翼大安油田;“三步走”是指二氧化碳混相驱、近混相驱、非混相驱接续实施,渐进式扩大规模。
吉林油田的发展目标是:到2025 年CCUS 驱油产量40.2 万吨,年注入二氧化碳量142 万吨,力争在国内率先建成百万吨二氧化碳埋存和百万吨驱油产量的“双百”示范区,为集团公司绿色低碳发展贡献“吉林方案”。
围绕目标,油田加快方案编制,完成了大情字井油田CCUS 规划方案,打造百万吨绿色低碳油田开发示范区,年埋存二氧化碳能力300 万吨,驱油阶段累埋存5911 万吨,峰值年产油110 万吨,保持10 年稳产,增加经济可采储量千万吨以上。完成了黑125-黑46 区块方案优化,投资降幅13%,内部收益率提高2.6%。完成了黑72 区块未动用储量水驱气驱一体化方案。目前,方案已进入现场实施阶段,完成后将带动大情字井油田5871 万吨难采储量效益动用。
吉林油田结合周边资源内部挖潜,通过管输形式与中国石化松原采气厂达成了年供10 万吨二氧化碳战略协议,实现了双方互利共赢。
同时,油田立足现有气源和发展需要,积极谋求外部碳源协作,目前已与中国石油吉林石化公司达成初步合作协议:按照“上下联动、长远规划、分步实施”的原则,在现有年注气能力的基础上逐步推广扩大。预计2025 年,年注气能力可达190 万吨。
“发展CCUS 技术是落实国家‘双碳’目标、主动承担社会责任和践行绿色低碳行动‘三步走’的重要举措”,吉林油田公司二级技术专家祝孝华表示,全面发展CCUS 技术为油田创造了前所未有的发展机遇,一定会牢牢端稳能源“饭碗”。
江河眷顾奋楫者,风正扬帆正当时。在奋进的新时代,吉林油田正大踏步行进在绿色发展、和谐发展大路上,奔赴美丽中国的美好未来。