本報記者 李 婕

位于南海珠江口盆地的中國首個海上二氧化碳捕集、利用與封存項目恩平15-1平臺。該平臺于今年5月22日投入使用。 中國海油供圖(新華社發(fā))

山東省東營市是國內二氧化碳驅油與封存裝備種類較為齊全的區(qū)域之一，CCUS產業(yè)集群入選山東省級未來產業(yè)集群。圖為位于東營勝利油田的一處CCUS區(qū)塊。 劉智峰攝(人民視覺)

在渤海，渤中26-6油田二氧化碳捕集利用示范工程于今年2月投產。圖為渤中26-6油田一期開發(fā)項目海上作業(yè)平臺。 杜鵬輝攝(新華社發(fā))

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破億方!中國海油近期宣布，中國首個海上二氧化碳封存示范項目——恩平15-1油田碳封存項目累計封存二氧化碳突破1億立方米。

這是什么概念？據(jù)測算，減少的碳排放量相當于植樹220萬棵，也標志著中國海上二氧化碳封存技術、裝備和工程能力已臻成熟?！笆奈濉币詠恚袊铀偻七M海上二氧化碳封存與利用，系列示范項目加速落地，打開綠色發(fā)展空間。

既實現(xiàn)二氧化碳封存，又驅動原油增產

在海底數(shù)千米深的地下巖層中，蘊含著豐富的油氣資源，也潛藏著大量二氧化碳。

恩平15-1油田作為中國南海東部首個高含二氧化碳的油田，若按常規(guī)模式開發(fā)，二氧化碳將隨原油一起被采出地面，不僅對海上平臺設施和海底管線造成腐蝕，還將逸散至大氣，增加二氧化碳排放量。

今年5月，中國首個海上CCUS(二氧化碳捕集、利用與封存)項目在該油田平臺投用。

什么是碳捕集、利用與封存技術？據(jù)了解，碳捕集技術是指從排放源捕獲二氧化碳并進行收集、壓縮的過程；碳利用技術是指通過工程技術手段將捕集的二氧化碳實現(xiàn)資源化利用；碳封存技術是指將捕集的二氧化碳注入于特定地質構造中，實現(xiàn)與大氣長期隔絕的技術過程。

中國海油將CCUS示范工程建設確定為“十四五”節(jié)能降碳行動的主要舉措之一，歷時4年開展地質油藏、鉆完井、工程一體化等重點課題研究，形成10余項國內首創(chuàng)技術?！巴七MCCUS示范工程是響應國家碳達峰碳中和目標的要求?！敝袊Ｓ陀嘘P負責人說。

實現(xiàn)過程分兩步走：第一步，碳捕集與封存。2023年6月，中國海油率先推動我國海上首個二氧化碳捕集與封存項目投用，實現(xiàn)將產出的油氣流中的二氧化碳進行分離、脫水干燥、壓縮，然后通過回注井高壓注入油田淺部水層中，年二氧化碳封存量超4000萬立方米。

第二步，向碳捕集、利用與封存升級。今年5月項目新增二氧化碳利用項目投用，通過將油田開發(fā)伴生的二氧化碳加壓至超臨界狀態(tài)，精準注入地下油藏，驅動原油增產，開創(chuàng)“以碳驅油、以油固碳”的海洋能源循環(huán)利用新模式。

“該項目的成功投用，實現(xiàn)了我國海上二氧化碳捕集、利用、封存裝備技術的全鏈條升級。”中國海油恩平油田作業(yè)區(qū)總經理萬年輝說，項目通過技術手段既驅動原油增產，又實現(xiàn)二氧化碳封存，未來10年將規(guī)?；刈⒍趸汲?00萬噸，并驅動原油增產達20萬噸。

據(jù)介紹，項目自正式投運以來，已持續(xù)安全運行超1.5萬小時，高峰日注氣量達到21萬立方米，以“生態(tài)保護與能源開發(fā)協(xié)同推進”的創(chuàng)新模式，為我國海洋油氣田綠色低碳開發(fā)提供可復制、可推廣的新路徑。

構建成套工程裝備體系，設備國產化率達100%

在茫茫大海，既要采油，又要捕碳，具體是如何實現(xiàn)的？換句話說，如何將開采油氣時逸散的二氧化碳“鎖”回深海？又如何讓其成為提升油田效率的“催化劑”？

據(jù)介紹，近年來，我國通過持續(xù)攻關技術瓶頸、優(yōu)化運營管理模式，已形成一套完整規(guī)范的標準操作流程，為我國海上碳封存技術規(guī)?；瘧锰峁┝酥匾膶嵺`經驗和數(shù)據(jù)支撐。

恩平15-1油田二氧化碳捕集、利用與封存項目距離深圳西南約200公里，作業(yè)水深約90米。同時，油田所在區(qū)域發(fā)育了多套厚度大、物性好、展布連續(xù)的“咸水層”，為封存提供了最佳“儲集空間”。

但為了更有效地利用這些二氧化碳，科技人員開展另一項嘗試——用二氧化碳“驅油”。將高壓二氧化碳打入海底地層，將地下的油“驅趕”到地下井口附近，溶解在原油中的二氧化碳還能使原油流動性更強，從而讓更多的原油能夠被開采出來。

項目通過“捕集—提純—加壓—注入”全鏈條技術，將油田開發(fā)伴生的二氧化碳轉化為超臨界狀態(tài)，以每小時8噸的速度注入地下1200米—1600米的油藏，既提升原油采收率，又實現(xiàn)二氧化碳永久封存。

為實現(xiàn)精準、高效注氣驅油，恩平15-1平臺在原有的設備基礎上，自主研發(fā)、增設二氧化碳壓縮機、氣體處理及冷卻系統(tǒng)等裝備。同時新增一套氣體處理及冷卻系統(tǒng)，實現(xiàn)氣液分離、雜質過濾、回注溫度精準控制等功能，充分保障回注氣體質量。

如今，項目所在的恩平15-1平臺是亞洲最大的海上原油鉆采平臺，集成了鉆井、無人化遠程操控、自主發(fā)電與電力組網、油氣水綜合處理等眾多功能模塊。構建的國內海上首套二氧化碳捕集、利用與封存成套工程裝備體系，設備國產化率達100%。

在恩平15-1平臺下方，一口深達3243米的二氧化碳捕集、利用與封存井承擔著二氧化碳回注的核心任務?！拔覀冊讵M窄井筒內集成了自主研發(fā)的測控一體化系統(tǒng)，可實時監(jiān)測各層位注氣量和氣密性，確保二氧化碳‘聽從指揮’，既不逃逸也不串層?！敝袊Ｓ蜕钲诜止径髌絽^(qū)域鉆完井項目工作人員介紹，通過地下油藏精細描述，創(chuàng)新應用海上首個智能液控分層注氣工藝，項目實現(xiàn)對地下不同注氣層位的精準注氣。

為了更細致地掌握井下情況，技術人員在油管外壁敷設了數(shù)千米的光纖，這些光纖就像井筒的神經末梢，能夠將井下每米的溫度變化、流量波動等信息實時傳送到平臺中控室。

“項目的成功投用為海上原油生產注入動力，并為后續(xù)油氣田開發(fā)以及沿海企業(yè)的大規(guī)模減排開放提供了‘技術模板’。”項目相關負責人說。

形成完整且具有國際競爭力的海上CCUS產業(yè)鏈

海洋作為碳循環(huán)的重要載體，正成為二氧化碳治理的關鍵場景。

另一方面，海洋作為碳封存的“天然寶庫”，因遠離人口密集區(qū)、封存容量大，正成為全球二氧化碳捕集、利用與封存技術的“藍?！?。

據(jù)了解，目前全球二氧化碳捕集、利用與封存商業(yè)化項目大都集中在陸上，海上項目較少。這背后是作業(yè)難度、成本等方面的顯著差異。

“十四五”以來，中國加速推進海上二氧化碳封存與利用。系列示范項目加速落地，推動海洋碳封存從試驗走向規(guī)?；瘧?。

在渤海，渤中26-6油田二氧化碳捕集利用示范工程于今年2月投產，全生命周期預計埋存二氧化碳150萬噸。在珠江口，白云氣田群7個氣田的二氧化碳回收項目于2024年8月在珠海投產，年生產食品級液態(tài)二氧化碳20萬噸，實現(xiàn)資源循環(huán)利用。此外，惠州32-5平臺伴生氣回收脫碳項目每年可回收伴生氣超500萬立方米。

據(jù)了解，中國海域地殼穩(wěn)定性好、沉積盆地分布廣、地層厚度大、構造地層圈閉多，二氧化碳地質封存潛力巨大。相關數(shù)據(jù)顯示，我國海域二氧化碳封存潛力達2.58萬億噸，為規(guī)?；瘧锰峁V闊空間。隨著技術迭代和政策支持，我國海上二氧化碳捕集、利用與封存產業(yè)正從單點示范走向集群化發(fā)展。

目前，中國海油已在廣東惠州啟動中國首個千萬噸級碳捕集與封存集群項目，將精準捕集大亞灣區(qū)各企業(yè)排放的二氧化碳，輸送至珠江口盆地海域進行封存，形成完整且具有國際競爭力的海上CCUS產業(yè)鏈。

同時，充分挖掘二氧化碳在提高油氣采收率方面的巨大潛力，中國海油計劃以渤中19-6氣田為中心打造北方二氧化碳驅油中心、依托南海萬億方大氣區(qū)建設南方二氧化碳驅氣中心。

“CCUS技術的穩(wěn)步發(fā)展，將為我國實現(xiàn)‘雙碳’目標提供技術支撐，推動能源行業(yè)向綠色、低碳、可持續(xù)方向轉型升級，并為全球氣候治理貢獻中國方案和中國力量?！敝袊Ｓ蜕钲诜止旧a部經理吳意明說。