辽河油田实施CCUS-EOR（二氧化碳捕集埋存与提高采收率）项目两年多来，累注碳15万吨，增油2.1万吨，超额完成阶段任务目标，注碳规模和采油规模均为集团公司六个先导试验区之首。在日前召开的中国石油CCUS/CCS业务发展工作推进会上，集团领导对辽河CCUS-EOR项目成绩给予肯定。
在“双碳”背景下，辽河油田积极推进CCUS-EOR业务发展，完成了“从无到有、从概念到现场”的转变，实现辽宁省碳减排发展战略和油田产油增效“双赢”。
心怀“国之大者”，以务实之举植造“地下森林”
2023年12月15日，油田公司第一座储碳库双229块CCUS循环注入站试运成功。从“零经验”“零基础”到建成了捕集、液化、注入、循环处理全流程的CCUS配套地面工艺系统，两年多来，辽河油田一直朝着打造中石油首批CCUS-EOR示范区目标努力前行。
“辽河油田碳排量大，辽宁也是排碳大省，减碳任务艰巨。辽河油田规划储碳库战略工程，基于良好的基础条件，更是国家‘双碳’战略发展的迫切需求。”油田公司企业首席专家武毅表示。
辽河近些年新区新增地质储量中，致密油、页岩油等特殊岩性油藏占比达80%，其油藏膨胀率大、渗透率低，吸碳能力是吸水能力的3到4倍，证实二氧化碳有显著的驱油和补能效果，还具有良好的降黏作用。
据估测，辽河本土适用于CCUS应用潜力区块有262个，碳存能力达到两亿多吨，是一个天然的“大存碳库”。
辽河人有丰富的非烃类气驱和气库建设经验，这给实施CCUS-EOR项目增添底气。2021年7月，辽河油田启动CCUS-EOR先导试验，成立由领导、专家及技术人员组成的近40人的项目团队。
相比其他油田，辽河油田具有油藏类型多、分布点多面广的特点。科研人决定走CCUS-EOR技术与辽河油藏实际相结合的路线，探索推行源汇一体化新模式，优先在特低渗油藏双229块洼128井区开展先导试验，两年来累计埋存碳1.09万吨，年产油气当量3.26万吨。
在此基础上，科研人探索CCUS-EOR试验由低渗油藏向多类型油藏拓展，由稀油油藏向稠油油藏拓展，开辟杜古潜山、齐131区块高倾角砂岩油藏等多个试验区块，提高采收率18%。
“油藏在CCUS-EOR技术下可以吸碳增油，未来枯竭也能发挥存碳作用。”研究院一级工程师梁飞表示，辽河油藏到2026年可埋存二氧化碳10万吨，相当于一片种植95万棵树的万亩“地下森林”。
从“跟跑”到“部分领跑”
气液分离器、脱烃器、捕碳器、储罐紧密衔接，注入泵房里6个活塞高速运行提供强大动能，11口注入井采油树高大挺拔……占地面积13104平方米的双229块二氧化碳循环注入系统高端大气。
“双229块CCUS工艺系统集成耐高温、耐高压、高防腐、高排量等多项条件。”双229块循环注入站站长王志朋介绍道，尖端技术“熔于一炉”，体现大油田综合科技实力。
历经两年多的研发，如今这个系统拥有7项核心技术、上万个协同工作的零部件。
据采油工艺研究院CCUS-EOR项目室主任栾睿智介绍，辽河油田是目前国内CCUS项目油藏埋藏最深和类型最多的油田，这意味着有的问题国内尚无对策，必须自己解决。
辽河人联合大连理工大学等多所高校数十名专家教授，打破专业界限及组织界限，实现人才、物资、技术、信息“四个共享”，建立“大兵团”作战攻关模式。
系统注入的首个目的层双229块沙一段深度达3500米以上，渗透率低且水敏性强，要求注入工艺必须是耐高温和承高压，其中耐压指标计划达到40兆帕，是吉林油田试验井的两倍。
对此，科研人评价各类油管，确定了连续油管和气密封油管两种注入方式，共试验8井次，攻关后，工艺耐压和耐温指标比计划分别提升了75%和80%，位于国内前列。
“相对于攻关耐温耐压技术，攻克井筒腐蚀难题是最关键的。”栾睿智介绍，注入地层中的二氧化碳一旦遇水会生成酸性液体，酸性与水矿化度成正比，辽河地层水矿化度很高，没有防控一年内可将井筒腐蚀成碎片。
科研人很早就注意到了这个问题，“如果在井筒表面镀一层保护膜，将酸液和井筒隔离开，就能根治腐蚀难题。”他们根据酸液成份和井筒材质，研发出化学药剂季铵盐，实现井筒腐蚀速率减缓99%以上。
二氧化碳超临界注入和调控、二氧化碳受效关系……两年来，辽河人逐步攻破研究路上的瓶颈问题，目前建成投运三个碳捕集装置和一个循环注入装置，具备年捕集能力13.7万吨、注入能力20.82万吨。
未来发展任重道远
据测算，辽河油田理论上具备长期封存所有中石油驻辽企业排碳能力。不过，“治碳者”们始终保持审慎乐观。
“目前辽河CCUS-EOR项目仍存在不少亟需解决的卡脖子难题，实现项目规模推广任重道远。”CCUS-EOR项目组组长、开发部常务副主任马宏斌表示。
首先是安全问题。“二氧化碳有气压，目前防控基础还不牢固。”开发部新能源科副科长张雪涛介绍，辽河油藏类型多、断块多，封碳能力千差万别，封闭性评价难度大。
还有技术问题。气体流速远高于油，易发生气窜情况，降低驱油效率。再有效益问题。目前辽河捕集碳能力较弱，多数碳源为外购，外购碳价格是自捕碳的3倍以上，导致一些试验区块处于负效益状态。
面对难啃的“硬骨头”，辽河人拿出了非常的实招、硬招。
——开展实验量化不同岩性封闭能力，通过模拟岩石的应力应变、孔渗变化，量化断层滑移及盖层破坏承压极限，目前已算出双229油藏盖层承压上限。
——钻研油藏碳库气窜产生机制，采用气油比法、图版拟合法等，准确判断气窜发生条件，制定有针对性封窜措施。
——采用三维风险差异化辨识技术、典型泄漏场景构建与预测技术等多项技术，研发气体泄露预警系统。
——开展低成本碳捕集技术攻关，与中石油驻辽炼化企业上下游联动，辅以总部相关政策支持，支撑低成本碳源落地。
去年9月份，辽宁省科技厅将辽河油田申报的“二氧化碳驱油与地质体封存协同调控技术研发”项目纳入省揭榜挂帅项目，给予该项目500万元的资金支持，支持力度为众多项目中最大。
“辽河油田CCUS-EOR项目利在当下，功在千秋，我们定当尽全力协助支持。”省社会发展科技处处长于丹梅表示。
大道笃行，虽远必至。“我们将稳步推进CCUS-EOR技术理论创新、技术创新、方法创新，做到机理可知、操作可控、效益可行，为国家‘双碳’目标如期实现贡献辽河力量！”武毅说。
（佟清馨 任志浩 编辑 中国日报辽宁记者站 吴勇）
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