碳入井，井增油。春潮涌動，遼河油田各二氧化碳驅(qū)替采油現(xiàn)場施工正忙。
遼河油田積極探索多元油藏碳驅(qū)油技術(shù)，20多年來累計向地下注入二氧化碳71.4萬噸，實現(xiàn)增油67.9萬噸，目前形成了集碳捕集、利用、封存、驅(qū)油于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈工藝體系，實施效果和規(guī)模位列集團六個先導試驗區(qū)之首。
加快打造區(qū)域儲碳庫
隨著我國“雙碳”目標的推進實施，各企業(yè)在碳捕集、利用、埋存上競相發(fā)力，地方政府也積極謀求與企業(yè)的合作。
遼河油田應時而動，積極推動區(qū)域儲碳庫建設，計劃在“十五五”期間建成一座年注碳百萬噸規(guī)模的碳封存基地，推動遼寧省綠色低碳發(fā)展。
“遼河油田積極打造區(qū)域儲碳庫，是基于良好的基礎(chǔ)條件�！边|河油田企業(yè)首席專家武毅表示。據(jù)初步估算，遼河油田自身具備CCUS-EOR技術(shù)應用潛力的單元有154個，理論碳有效封存能力為2.4億噸，具備CCS技術(shù)應用潛力的單元有117個，主要為枯竭氣藏及咸水層封存，碳封存能力巨大。
同時，遼河油田周邊大型煉化企業(yè)較多，都是碳排放大戶，遼河儲碳庫具備長期封存省內(nèi)所有企業(yè)排碳的能力。2022年以來，遼河儲碳庫建設得到遼寧省和集團公司的高度重視和鼎力支持。
在人才方面，遼河油田與大連理工大學、中國石油勘探開發(fā)研究院等高校、科研院所合作，實現(xiàn)人才、物資、技術(shù)、信息“四個共享”。
在資金方面，遼寧省科技廳將遼河油田申報的“碳驅(qū)油與地質(zhì)體封存協(xié)同調(diào)控技術(shù)研發(fā)”項目納入省揭榜掛帥項目，給予該項目500萬元的資金支持，投入力度為眾多項目中最大。“遼河油田CCUS-EOR項目功在當下，利在千秋，我們?nèi)χС��！边|寧省科技廳社會發(fā)展科技處處長于丹梅表示。
“打造一個新的創(chuàng)效大產(chǎn)業(yè)，是我們建庫的最終目標�！边|河油田CCUS-EOR項目組組長、開發(fā)事業(yè)部常務副主任馬宏斌說，隨著“雙碳”目標進一步落地，國家或?qū)⒊雠_企業(yè)碳排放稅收相關(guān)政策。有了天然大儲碳庫的遼河油田屆時可以科學調(diào)整埋碳機制，吸引廣大省內(nèi)企業(yè)積極向遼河輸送碳資源，通過做好碳交易，實現(xiàn)儲碳庫增產(chǎn)、增效、增值。
“碳”索多領(lǐng)域增油
在杜84塊碳分離回注站，每小時有6噸碳注入地下，為1000多米深處的稠油開發(fā)提供動能。
“稠油熱采會產(chǎn)出二氧化碳，排到大氣中是溫室氣體，注入油藏就能增油�！边|河油田特油公司工藝研究所副所長孟葉介紹，將一定比例的碳與蒸汽一起注入地下，能起到補充地層能量和提升流動性的作用。
遼河油田2003年開展碳輔助熱采試驗，多年來累計在30多個區(qū)塊實施3700余井次，累計注入二氧化碳45.8萬噸，增油63.8萬噸。
二氧化碳還能提升稀油開發(fā)效能。2022年，遼河油田優(yōu)先在特低滲稀油油藏雙229塊沙一段層系開展CCUS先導試驗，3年來注碳10.8萬噸，單井日產(chǎn)量由1.9噸升至3.1噸，自然遞減率由25%下降至負8%，增油2萬余噸。
“稀油過去要靠水驅(qū)動，但致密油、頁巖油等特殊巖性油藏像磨刀石一樣致密，吸收處于超臨界狀態(tài)下的碳能力是吸水能力的兩到三倍�！边|河油田勘探開發(fā)研究院一級工程師高麗說。
在雙229塊低滲稀油油藏的基礎(chǔ)上，遼河油田繼續(xù)探索CCUS-EOR試驗由低滲油藏向多類型油藏拓展。針對潛山油藏、邊底水油藏等不同類型油藏的特點和開發(fā)矛盾，制定出不同的碳驅(qū)油對策。
2025年，遼河油田計劃實施碳輔助原油開發(fā)1000多井次，同比增加1倍，其中熱采600多井次、冷采400多井次。截至3月底，已實施270余井次。
打造全產(chǎn)業(yè)鏈工藝體系
氣液分離器、脫烴器、捕碳器、儲罐緊密銜接，6個活塞泵砰砰作響……雙229塊碳循環(huán)注入站內(nèi)，各種設備高效運行，把地下采出的二氧化碳處理后重新注入地下。
“我們站具備耐高溫、耐高壓、高防腐、高排量等多項條件。”站長王志朋說，該站建設歷時兩年多，攻克了7項工程建設方面的難題，實現(xiàn)了上萬個零部件的優(yōu)化組合，達到了循環(huán)注入的要求。
“遼河油田是目前國內(nèi)CCUS項目油藏埋藏最深、類型最多的油田，這意味著有的問題國內(nèi)尚無有效解決辦法，必須自己研究解決�！边|河油田采油工藝研究院CCUS-EOR項目室主任欒睿智說。
循環(huán)注入的首個目的層雙229塊沙一段深度為3500米以深，滲透率低且水敏性強，要求注入工藝必須是耐高溫和承高壓，其中耐壓指標計劃達到40兆帕，是國內(nèi)其他油田平均值的2倍。對此，科研人員評估各類油管，確定了連續(xù)油管和氣密封油管兩種注入方式，共試驗8井次，工藝耐壓和耐溫指標比計劃分別提升了75%和80%，位于國內(nèi)前列。
“相對于攻關(guān)耐溫耐壓技術(shù)，攻克井筒腐蝕難題是最關(guān)鍵的�！睓桀Ｖ墙榻B，注入地層中的碳一旦遇水會生成酸性液體，如果沒有防控，一年內(nèi)可將井筒腐蝕成碎片。
他們很早就注意到了這個問題，欒睿智說：“如果在井筒表面鍍一層保護膜，將酸液和井筒隔離開，就能根治腐蝕難題�！彼麄兏鶕�(jù)酸液成分和井筒材質(zhì)，研發(fā)出化學藥劑季銨鹽，實現(xiàn)井筒腐蝕速率減緩99%以上。
碳超臨界注入和調(diào)控、碳受效關(guān)系……3年來，遼河油田逐步攻克研究路上的瓶頸問題，目前建成投運的碳捕集裝置年捕集能力達13.7萬噸，循環(huán)注入裝置注入能力達21萬噸，初步形成健全的CCUS-EOR全產(chǎn)業(yè)鏈工藝體系。
“目前，CCUS-EOR工藝還有很多難題需要解決，需要我們一步步攻克�！瘪R宏斌表示，隨著相關(guān)政策落地和技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新，碳資源必將成為老油田提升開發(fā)效能、實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要資源。