碳交易網(wǎng)——全球領(lǐng)先的碳市場(chǎng)中文門(mén)戶(hù)網(wǎng)站首頁(yè) ›CCUS碳捕獲、利用與封存 › 查看內(nèi)容

中國(guó)石油吉林油田CCS-EOR項(xiàng)目關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)管控

2019-6-25 08:43 來(lái)源: 城市溫室氣體

CCUS培訓(xùn)班的第十三堂課，中國(guó)石油吉林油田分公司二氧化碳捕集埋存與提高采收率開(kāi)發(fā)公司李清老師介紹中國(guó)石油吉林油田CCS-EOR項(xiàng)目關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)管控。

01

松遼盆地是一個(gè)比較好的油氣藏富體地，儲(chǔ)量比較大，大慶油田、吉林油田就是在這里誕生的，吉林油田位于松遼盆地南部。

2005年的時(shí)候，在松遼盆地南部發(fā)現(xiàn)了高含二氧化碳的火山巖氣藏，如果動(dòng)用這部分氣藏，就要考慮溫室氣體減排，必須解決二氧化碳的去向問(wèn)題。我們有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，同一個(gè)區(qū)域不同的深度分布著氣藏和油藏，氣藏和油藏上下疊置，正好油藏也處于水驅(qū)的中后期，需要三次采油技術(shù)來(lái)提高采收率。二氧化碳驅(qū)油技術(shù)在全世界是公認(rèn)的提高采收率的三次采油技術(shù)之一。這樣我們把CCS-EOR項(xiàng)目開(kāi)展起來(lái)了。

實(shí)施項(xiàng)目之初頂層設(shè)計(jì)十分重要，主要技術(shù)路線(xiàn)是將采出的天然氣中的二氧化碳進(jìn)行分離之后，通過(guò)增壓注入到地下，驅(qū)油之后，再把伴生氣中二氧化碳分離出來(lái)，回注到地下。研究和試驗(yàn)應(yīng)用的過(guò)程很艱辛，也走了一些彎路。從這張圖上可以看到，整個(gè)CCS-EOR的工藝流程。黃色部分就是采氣井，采出來(lái)的含二氧化碳天然氣，進(jìn)行MDEA分離，分離出來(lái)的二氧化碳，通過(guò)管線(xiàn)輸送到注氣站，通過(guò)注氣站增壓壓縮機(jī)，直接增壓氣相注入，不需要液化過(guò)程。再通過(guò)紅色的注入井注入到地下。注入地下的二氧化碳與地下的原油進(jìn)行混相（混相驅(qū)油效率大大高于非混相，我們這個(gè)油田正好適合于混相區(qū)）。二氧化碳與原油共同運(yùn)移，被油井采出，通過(guò)分離手段，再回收采出的二氧化碳，通過(guò)增壓壓縮機(jī)再注入到地下，這樣形成整個(gè)CCS-EOR過(guò)程零排放。

我們近些年研究，走通了CCS-DOR的全流程，但是全過(guò)程還沒(méi)有，因?yàn)槲覀冋w累計(jì)注氣最長(zhǎng)一個(gè)區(qū)塊是從2012年到現(xiàn)在只有七年，與我們最初的方案設(shè)計(jì)的15年還有八年時(shí)間，所以我們認(rèn)為這個(gè)過(guò)程中隨著二氧化碳驅(qū)替的持續(xù)進(jìn)行，還會(huì)有一些沒(méi)有預(yù)料到、沒(méi)有見(jiàn)到的問(wèn)題，需要我們研究攻關(guān)，因此，我們說(shuō)走通了工藝全流程。

技術(shù)成果這一塊，現(xiàn)在我們有這方面的軟硬件能力，我們現(xiàn)在是國(guó)家能源局下面的CCS-DOR技術(shù)研發(fā)中心的一部分，也是中石油二氧化碳驅(qū)油與埋存的試驗(yàn)基地，有設(shè)備儀器800余套，中試裝置三套?？梢跃邆涠趸几g、巖心評(píng)價(jià)、流體評(píng)價(jià)，以及埋存狀況監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)的技術(shù)能力和研發(fā)能力。02

由圖可知，縱坐標(biāo)是壓力，橫坐標(biāo)是溫度，二氧化碳或是其他氣體也好，都具有超臨界狀態(tài)。二氧化碳超臨界狀態(tài)具有液態(tài)的密度、氣態(tài)的低黏度的特點(diǎn)，注入到地層下，實(shí)現(xiàn)超臨界狀態(tài)，很容易降低原油的黏度，提高原油的流動(dòng)性，讓原油更容易從巖石當(dāng)中流出來(lái)，實(shí)現(xiàn)二氧化碳混相驅(qū)。常規(guī)二氧化碳驅(qū)是液相注入，其總的能量流程從圖上看先是捕集出來(lái)的氣態(tài)，這一塊耗一部分能量，然后液化到液相，由氣態(tài)液化到液相，很耗能，再通過(guò)增壓注入，注入注氣井，但是注入過(guò)程當(dāng)中，以我們油藏的條件，在八百米之下，它的溫度和壓力已經(jīng)處于超臨界狀態(tài)，由液態(tài)又變成超臨界狀態(tài)。粉色區(qū)域就是超臨界，我們現(xiàn)在采用超臨界注入，我們是氣相，直接壓縮機(jī)增壓，直接注入到井下，到井下變成超臨界。整個(gè)能量路線(xiàn)圖是原先的1/3，液態(tài)注入就是CCS-EOR的工業(yè)注入的1.0版本，氣相注入就是2.0版本。

風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)，重點(diǎn)控制井口、井筒、套管水泥環(huán)、地面設(shè)備、集輸管線(xiàn)等五個(gè)單元，通過(guò)腐蝕控制、壓力控制，最終實(shí)現(xiàn)注采的安全。腐蝕控制方面主要考慮井筒，選擇防二氧化碳的水泥井，保護(hù)套管，選擇抗二氧化碳緩蝕劑，加入井筒套管，實(shí)現(xiàn)安全性。

03

投入了大量的勘探開(kāi)發(fā)產(chǎn)能建設(shè)費(fèi)用，用水驅(qū)方式采油，一百萬(wàn)噸儲(chǔ)量規(guī)模的油藏只能拿出31萬(wàn)噸，用二氧化碳驅(qū)油之后，相當(dāng)于節(jié)約了勘探費(fèi)用、開(kāi)發(fā)產(chǎn)能建設(shè)費(fèi)用，直接多拿出了25萬(wàn)噸，相當(dāng)于重新發(fā)現(xiàn)了一個(gè)同等規(guī)模的油田，意義非常大。