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从先导试验到工业化,长庆CCUS如何破局?

日期:2024-05-22    来源:长庆油田

国际石油网

2024
05/22
09:26
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关键词: 长庆油田 CCUS工程 CCUS技术

截至5月20日,长庆油田累计注入二氧化碳达到 52.5万 吨,减碳效果相当于植树 465万 棵或 25万 辆经济型轿车停开一年,标志着长庆油田CCUS工程迈入了工业化推广的新阶段。

成果的背后,是长庆创新研究CCUS关键技术的实践与应用。

CCUS究竟是什么?CCUS关键技术如何发挥作用?

今天,让我们一起了解→

CCUS是碳捕集、利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage)的简称。

碳捕集:将二氧化碳从工业过程、能源利用或大气中分离出来。

碳运输:将捕集的二氧化碳运送到可利用或封存场地的过程

碳利用:通过工程技术手段将捕集的二氧化碳实现资源化利用。

碳封存:通过一定技术手段将捕集的二氧化碳注入深部地质储层,使其与大气长期隔绝,实现二氧化碳永久减排。

CCUS不仅是实现碳达峰碳中和的重要产业方向,同时也是提高原油采收率、保障国家能源安全的重要途径。


由于长庆油田的油藏特征

和所处的特殊地形地貌特殊

长庆油田二氧化碳驱无法完全借鉴

国内CCUS技术

近年来长庆油田

依托黄3长8 CCUS国家示范工程

通过持续攻关与试验

攻克了油藏、注采、地面工程

3大领域12项关键技术难题

形成了“长庆CCUS模式”

申报发明专利40余件

修制定标准10余件

具体有哪些技术创新呢

一起走进了解

↓ ↓ ↓

01创新CCUS全生命周期油藏工程技术体系

技术人员开展油藏分析

针对长庆“致密、低压、高矿化度、强非均质性”等储层和流体属性,聚焦CCUS面临的气驱波及不均、混相范围不高、气窜风险较大且无可借鉴经验等问题,创新建立了以系统化的CCUS油藏筛选及地质体封闭性评价技术、一体化(地质研究-机理实验-物理模拟-数值模拟结合)的油藏工程参数优化设计技术、定量化的气窜判识预警防控技术、精细化的注采分级调控技术和精益化的产出气循环利用技术等为核心的低渗-致密油全生命周期CCUS油藏工程技术体系,确保了二氧化碳高效驱油、安全封存、效益更优。

02关形成“管柱-井筒-地层”三级屏障管控技术

三级屏障管控技术示意图

二氧化碳具有低粘易穿透、遇水易腐蚀等特点,管柱腐蚀、地层窜逸等难点给钻采工程带来极大挑战,防腐防窜是二氧化碳驱永恒的主题。

通过多年攻关与试验,长庆油田形成“耐蚀管材+碳钢表面处理”套管组合设计模式和“涂/镀层+缓蚀阻垢一体化剂”油管防腐技术,筑牢油套管保护第一道屏障;研发耐二氧化碳腐蚀高强低渗固井体系,形成二氧化碳浸润环境下水泥环长效密封的第二道屏障;针对井间不同类型优势通道封控需求,研发二氧化碳响应性凝胶等多尺度综合封窜体系,构建储层立体调控均衡波及的第三道屏障。形成“产建新区、完善老区、吞吐补能、重力辅助”等不同建设方式下的钻采工程模式,保障全生命周期安全运行和高效注气。

03形成二氧化碳驱注入、采出流体集输处理技术

现场放空试验图

依托“十三五”国家示范工程、国家重大科研专项、股份公司重大科技专项,长庆油田形成了适合黄土塬地貌的CCUS-EOR注入、采出流体集输处理地面工艺技术。经过不断地现场试验与技术攻关,形成“液态二氧化碳集中增压+分压调控+稳流配注”的液态二氧化碳注入工艺、“不加热密闭集输+多相计量+中低压结合”的二氧化碳驱集输工艺、“两级分气+三相脱水+膜/PSA捕集+循环”的采出气利用工艺,初步建立了特殊地形下二氧化碳地面工程风险监控体系。助力长庆CCUS试验站的建设和使用。

04研发了系列装置,建成长庆CCUS试验站

黄3区CCUS综合试验站

经过多年的技术攻关和现场实践,攻克了油藏工程、注采工程及地面工艺等3大领域的关键技术难题,在鄂尔多斯盆地走通了CCUS全流程技术路线,创新形成基于致密油藏渗流规律的二氧化碳驱油及埋存理论,形成适合黄土塬地貌“三低”油藏混相驱、防腐防窜、密闭集输及二氧化碳循环利用等为核心的“长庆模式”,为现场试验的顺利开展提供了强力支撑,为工业化推广奠定了基础。

看到这里

大家是否对CCUS有了全面的认识呢

那现在长庆CCUS又发展到了什么阶段

↓↓↓

目前黄3先导试验进入扩大试验阶段,同步新开辟了首个致密油产建新区超前注气试验区和气藏二氧化碳驱气及埋存试验区,自主探索了侏罗系油藏重力辅助二氧化碳驱试验和致密油/页岩油水平井二氧化碳吞吐补能试验,实现了老区向新区、面积驱向重力驱、驱替向吞吐补能、定向井向水平井的“四大扩展”。

较2017年相比,新增了黄138、黄436、黄257、西233等试验区,油田年注气能力提升25倍,同时加快重点油气藏CCUS方案编制,长庆油田已经成为集团公司CCUS业务四大工业化推广示范区之一。

长庆油田在宁夏首个CCUS项目黄138试注站

长庆油田页岩油CCUS示范区

从初步在鄂尔多斯盆地走通了

CCUS全流程技术路线

到目前长庆油田CCUS工程

迈入了工业化推广的新阶段

阶段性成果的背后

离不开反复的技术攻关和现场实践

“长庆CCUS模式”

全力推进鄂尔多斯盆地CCUS产业发展

为保障国家能源安全和实现“双碳”目标

贡献长庆“碳”力量

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