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碳寻低渗透油田高效开发新路
长庆油田CCUS产业高质量发展观察
  新闻来源:石油商报 2023-03-30 10:57  

  3月15日,塞上大地,春潮涌动。位于宁夏回族自治区盐池县红井子乡的山峁上,黄138产建新区CCUS钻井工作已全面启动,拉开了长庆油田宁夏油区百万吨CCUS示范工程建设的序幕。这是继建成姬塬油田黄3区CCUS国家示范工程之后,长庆油田再次在CCUS产业发展中迈出的重要一步。

  “十四五”开局以来,长庆油田充分利用能源“金三角”区位优势,把CCUS作为践行“双碳”目标和大幅提高油田采收率的重要途径,锚定“将鄂尔多斯盆地建成全球最大CCUS/CCS产业基地”的远景目标,强化基础攻关,培育重点项目,精细编制陕、甘、宁3个百万吨工业化方案,全力推进环鄂尔多斯盆地千万吨级CCUS/CCS产业基地建设,推动长庆油田这艘能源巨轮在高质量发展征程上破浪前行。

  短板变跳板

  “长庆模式”助低渗透上再添千万吨级大油田

  在广袤的鄂尔多斯盆地,蕴藏着丰富的石油、天然气和煤炭资源。50余年来,长庆油田在“磨刀石上闹革命”,建成6500万吨级特大型油气田。但是,“三低”油藏资源品位“先天不足”,使得现有技术条件下,原油标定采收率低,大量的石油资源无法采出。

  而二氧化碳驱油技术的应用,使得油藏特征制约油田稳产的这一“短板”,成为大力发展CCUS产业的重要“跳板”。

  “长庆油田有着中国石油规模最大的适合二氧化碳驱油的地质储量,主要分布在姬塬、西峰、环江油田,涉及近200个区块,驱油与埋存地质潜力巨大。”记者从长庆油田油田开发事业部了解到,“如果全部实施,预计可埋存二氧化碳12.5亿吨,拉动近千万吨原油持续增产稳产,相当于再添一个大油田。”

  “再添一个千万吨级大油田”的底气,来自于长庆油田“十年磨一剑”打造的“长庆模式”。在长庆油田发展CCUS,不仅要面对地下0.3毫达西的超低渗透油藏储层条件,还要克服地上千沟万壑的黄土塬特殊地貌带来的巨大挑战。2014年以来,长庆油田依托国家、陕西省、中国石油股份公司重大科技专项,在姬塬油田黄3区率先开展CCUS攻关试验,经过多年持续探索,2021年建成国家示范工程,先后解决了油藏、注采、地面工程三大领域12项关键技术难题,形成了适合黄土塬地貌“三低”油藏混相驱替、防腐防气窜、二氧化碳循环利用等为核心的CCUS“长庆模式”。在持续推广超低渗CCUS常规面积驱基础上,长庆油田针对低渗透、页岩油藏创新开展二氧化碳重力气顶驱、吞吐补能等试验,使得CCUS“长庆模式”逐步完善。同时,在CCUS技术专利和行业标准方面,长庆油田已获得授权发明专利20件,编制标准规范5项,开发软件2套,研发产品装置9项,发表论文34篇,为国内外同类型油藏CCUS技术创新发展引领方向。

  “十年磨一剑”,磨的是技术,也是人才队伍。技术攻关过程中,长庆油田抽调机关部门、科研单位、油气生产单位的骨干力量,组成首席专家领衔、青年科技人才深度参与的科研团队,经过在实践中磨、在项目上练,磨炼出一支业务素质好、综合能力强的CCUS专业化团队,汇聚成发展千万吨级CCUS基地的人才优势。

  国家示范工程引领

  CCUS为传统油气生产基地转型提供绿色能量

  在“国家科技重大专项”——长庆姬塬油田黄3区二氧化碳驱综合试验站内,注入泵、采出液处理装置等同时运作,每天能将200吨液态二氧化碳稳定注入地层。作为鄂尔多斯盆地首座二氧化碳综合试验站,自建成以来,已具备10万吨二氧化碳注入能力、5万吨原油处理能力,形成了集二氧化碳捕集、驱油与封存为一体的技术模式,初步实现“点碳成金”。

  “在这个占地面积仅1.63公顷的站点内,累计注入液态二氧化碳量已突破20万吨,相当于8300余亩碳汇林一年的二氧化碳吸收量。同时,油井单井产量提高32%,中心井产量实现翻番,累计增油2.4万吨,预计最终采收率提高15%以上,做到了二氧化碳百分百埋存、变废为宝。”长庆油田提高采收率研究所副所长范伟说。

  2021年初,长庆油田确定在姬塬油田建设绿色低碳先导示范区,提出全力打造以CCUS项目为核心,集节能降耗、光电、风电、地热、伴生气回收、碳汇林建设为一体的绿色零碳新能源综合示范基地。

  几年间,黄3区从传统采油作业区变为CCUS综合试验站,在试验站周边,长庆油田姬塬公益碳汇林已成规模,种下的樟子松、云杉、新疆杨为黄土地添上新绿;姬塬油田光伏发电项目在不远处拔地而起,源源不断释放“绿电”;10公里外长庆首个绿色零碳生产示范单元——沙4增,已实现由地热井供热,用电由光伏发电提供,做到了二氧化碳零排放……CCUS项目正成为“绿色杠杆”,推动传统油气生产基地向绿色低碳转型。

  占据天时地利

  能源“金三角”崛起绿色超级工程

  以宁夏宁东、内蒙古鄂尔多斯、陕西榆林为核心的能源“金三角”是全国罕见的能源富集区,有着国内最集中的二氧化碳排放量。而长庆油田,正处在能源“金三角”核心区域。翻开鄂尔多斯盆地能源产业分布图,长庆油田西北向有宁东能源化工基地、宁夏石化,东北向连接榆横工业园、榆神工业园,西南部有庆阳石化、长庆石化、正宁电厂、长庆桥工业园……油藏与碳源距离接近甚至叠合,源汇匹配优势全国领先,发展CCUS,可谓占尽“天时地利”。

  按照中国石油总体部署,在先导试验和2023年注入二氧化碳20万吨基础上,长庆油田编制《长庆油田千万吨级CCUS中长期发展规划》,计划分“十四五”3个百万吨级、“十五五”千万吨级、远景规划建成世界级CCUS产业化基地三步实施。中国工程院院士袁士义评价:“长庆油田开展CCUS潜力巨大,前景广阔,方向正确。长庆CCUS规划紧扣绿色低碳新发展理念,思路清晰,布局合理,未来可期。”

  目前,长庆油田正按照“加快宁夏、启动陇东、准备陕北”战略部署,采取新老结合方式,探索政府和企业双轮驱动、多方受益的新机制,推动3个百万吨CCUS示范项目落地。

  宁夏油区百万吨CCUS示范项目,是国内首个在产建新区与老区同步开展的百万吨级CCUS项目。其中,黄138新区CCUS已全面启动钻井,盐67等老区CCUS也在同步开展,预计今年底建成20万吨注入能力。该项目的成功实施,将对撬动鄂尔多斯盆地亿吨级低品位储量高效开发提供借鉴。

  陇东油区百万吨CCUS示范项目,将依托中国石油庆阳石化碳源,打造“中国石油内部全产业链”运行模式。该项目在页岩油、特低渗油藏总体部署100万吨注入规模的工业化应用。

  陕北油区百万吨CCUS示范工程,已建成黄3区国家级示范工程,探索“内部碳源为主,外部为辅助”的运行模式。在姬塬油田黄3区、罗1区等油藏开展120万吨注入规模的工业化应用。

  据了解,在二氧化碳管输方面,长庆油田正与地方政府、碳排放企业积极对接,力争在“十四五”末建成百万吨级二氧化碳输送管道。面向未来,长庆油田还将在天然气领域开展CCUS-EGR试验,巩固提升国内首个500亿立方米战略大气区“绿色含量”,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。

 
  【作者: 安祥燕 王磊 苗娟 杨洁】 关闭窗口
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