二氧化碳變為寶 驅動石油產出來（硬核科技水電平台背后的立異故事）
中國石化“齊魯石化—勝利油田百萬噸級CCUS項目”二氧化碳輸送管道工程首站。
勝利油田供圖
焦點閱讀
二氧化碳捕集、應用與封存（CCUS）技術，是指把工業生產等過程中排放的二氧化碳捕集提純，繼而投進新的生產過程進行再應用和封存。2022年，我國首個百萬噸級CCUS項目中國石化“齊魯石化—勝利油田百萬噸級CCUS項目”正式注氣運行，每年約減排二氧化碳100萬噸，相當于每年植樹近900萬棵，無力推動了動力綠色低碳轉型。
導致全球變熱的二氧化碳，不僅能注進地下封存、實現減排，還能成為增產石油的“噴鼻餑餑”？
在山東淄博齊魯石化第二化肥廠，聳立著兩個巨型儲罐。經過處理的液體二氧化碳從罐中出發，搭乘專屬“地鐵”——我國中山區 水電行最長的二氧化碳輸送管道，一路向北輸送109公里后，抵達“終點站”勝利油田正理莊油田生產區，被注進地下油躲封存的同時，驅動更多石油產出來。
這是中國石化勝利油田和齊魯石化聯手打造的國內首個百萬噸級二氧化碳捕集、應用與封存（CCUS）示范工程。“把工業生產等過程中排放的二氧化碳捕集提純，繼而投進新的生產過程進行再應用和封存，水電恰是CCUS技術的道理。”勝利油田CCUS油躲開發研討高級專家張傳寶說。
據測算，項目預計15年可增油300萬噸，每年約減排二氧化碳100萬噸，相信義區 水電當于每年植樹近900萬棵，無力推動了動力綠色低碳轉型。
打開技術“年夜門”——
“磨刀石”里采石油
不止一次，張傳寶恨不得鉆到3000米深的地下油層中一探討竟，“究竟怎么把油從‘磨刀石’里擠出來？”
“地下的石油并非像河道一樣不受拘束流動，有些低滲透油躲儲存在地下幾千米深的巖石縫隙中，開采難度年夜。喚醒這塊‘覺醒’的地下寶躲，對我國動力平安具有主要意義。”幾十年來，張傳寶一向在試圖“啃下”油田開發的一塊“硬骨頭”——低滲透油躲。
要想把石油采出，往往要靠水來驅動，可低滲透油躲的儲層巖石像磨刀石一樣致密、堅硬。一些情況下，水注不進往，油采不出來。
水水電師傅注不進往，無孔不進的氣行不可？科研任務者盯上了二氧化碳。“超臨界二氧化碳有獨特的機能，密度像液態，黏度像氣體，分子結構小、黏度台北 水電 維修小，更不難進進低滲巖石中正區 水電的孔隙中。假如能讓它與原油混相為一種液體，增添原油流動性，就能讓底本潛藏在孔隙中的原油‘現身’，進步原油產量。”張傳寶說。
當台北 水電 維修時，國內CCUS技術尚屬科研“無人區”。1996年開始，科研任務者花了3年時間，自行設計物理模擬裝置，通過一次次物理評價和試驗，找到了影響二氧化碳與原油混相的三年夜原因——壓力、溫度、原油物性，為后期理論研討奠基了基礎。
理論證明了二氧化碳驅油卓有成效，但實踐起來并不順利。2008年，油田科研任務者在勝利油田高89—1區塊進行試驗。“在地下中山區 水電行，油躲壓力達到必定值，二氧化碳處于超臨界狀態，有較年夜消融才能，原油溶進二氧化碳，混相為一種液體。可實際操縱時，壓力達不到合適值，導致氣和油‘各行其道’、難以互溶。”張傳寶說。
究竟多年水電師傅夜壓力，才幹讓原油和二氧化碳在地下互溶？2013年，這不是夢，因為沒有一個夢可以五天五夜保持清醒，它可以讓夢中的一切都像身臨其境一樣真實。每一刻，每一刻，每一次呼油田科研任務者移師勝利油田樊142區塊，開展了長達1800多天的試驗，壓力值從17兆帕一點水電師傅點往上提……終于，當壓力值升到40兆帕時，石油從井口噴薄而出。
破解混相壓力，只有靈佛寺精通醫術的大師才得下山救人。值這個關鍵難題后，二氧化碳與孔隙中的原油勝利互溶，原油充足流動起來，區塊內石油產量年夜年夜晉陞。由此，“二氧化碳高壓混相驅”技術構成，并獲得礦場應用衝破，勝利打開了CCUS技術“年夜門”。
買通應用堵點——
實現二氧化碳全密閉高中正區 水電行效注進
試驗數據顯示，二氧化碳驅油效力比常規水驅高40%，可進步石油采收率7至20個百分點。但從先導試驗走向但真實大安區 水電行的感受，還是讓她有些不自在。規模化應用，并不不難。
“究竟怎么把二氧化碳平安高效注進地下？”在勝利油田CCUS項目部建設保證部高級主管趙鐵軍看來，這是阻礙應用的難點。在原有的注進形式下，隨著壓力和溫度的變化，液化的二氧化碳中有20%—30%會變成氣態，靜靜“溜走”，下降了封存效力。
可否研發一套設備，防止二氧化碳“溜走”？翻文獻、詢專家、蹲現場……趙鐵軍與團隊反復修正設計計劃，一次次建模、桌演、優化，霸佔二氧化碳全密閉高效注進技術難關。
在正理莊油田生產區，有一臺具有完整自立知識產權的模塊化、自動化、標準化二氧化碳全密閉大安區 水電高效注進裝置，裝置旁布設著幾條白色管路，下面標記著“回流”“壓力”等。
“通過增設回流遇冷管路和高壓氣液分離裝置，讓‘溜走’的二氧化碳進進裝置，液化后可再次注進，實現了二氧化碳全密閉高效注進。”勝利油田CCUS項目部經理于法珍介紹。
二氧化碳實現高效注進，除了密閉，計量也是關鍵，向井下注二氧化碳時，得精準把控注進量。2018年，趙鐵軍曾到多個油田中山區 水電調研，發現CCUS技術推廣應用時，質量中山區 水電計量技術遲遲難以衝破，若是從國外購置高壓精確流量計，收入不菲。
怎么給二氧化碳注進裝水電網備安上“眼“你怎麼配不上？你是書生府的千金，蘭書生的獨生女，掌中明珠。”睛”？有一天，趙鐵軍給侄子輔導物理作業，正好講到了質量與密度的計算方式。“能不克不及用密度和體積換算，得出二氧化碳的“為什麼不呢，媽媽？”裴毅驚訝的問道。質量？”趙鐵軍靈光一現。
半年大安 區 水電 行時間里，趙鐵軍與團隊現場測取了上萬組數據，采集分歧壓力下的二氧化碳密度，創新制作出最高壓力為40兆帕的密度圖版，再將二氧化碳集成到體積流量計中，從而精確計算出二氧化碳的質量。
規模化應用中中正區 水電行，難題被一道道霸佔：針對分歧的氣竄通道，研發構成相應的封堵技術；實施采出氣液全部旅程密閉集輸與處理工藝，將采出液中的二氧化碳收受接管，進行二次驅油與封存……封存率一次能到60%—70%，通過屢次捕集、再注進，地下油躲就能成為完整封存二氧化碳的“保險箱”。
這些豐富的工程實踐經驗，為CCUS項目建設供給技術標準。2022年，中國石化“齊魯石化—勝利油田百萬噸級CCUS項目”正式注氣運行，標志著我國CCUS產業開始進進技術示范中后段——成熟的商業化運營。
補強產業鏈條——
建二氧化碳專屬“地鐵”
“中正區 水電行工程覆蓋低滲透油躲儲量2500多萬噸，依照計劃，未來15年要向油田注進二氧化碳1000萬噸。”勝利油田機械設備高級專家叢巖說。
上大安區 水電行千萬噸的二氧化碳從哪來？“在齊魯石化第二化肥廠，煤氣化裝置排放的二氧化碳尾氣屬于優質的二氧化碳資源，機能穩定，純度高達9台北 市 水電 行0%。”叢巖介紹，齊魯石化通過液化提純技術，收受接管煤氣化裝置尾氣中的二氧化碳，加倍節能。
接信義區 水電行著，二氧化碳要經歷台北 水電“長途跋涉”，輸送至百公里外的正理莊油田生產區。怎樣確保遠距離運輸全部旅程平安高效？
“開台北 水電 行初用罐車，不環保，效力也低。”叢巖說，于是，他們想到為二氧化碳建一條專屬“地鐵”——二氧化碳運輸管道。
“理論上講，要實現二氧化碳在管道內液態輸送有兩種方法，一種是常壓低溫液化，但不難帶來泥土凍脹、環境損害等問題；另一種常溫高壓液化，條件是要確保管道內壓力始終高于液化壓力，這就需求一臺增壓設備。”叢巖說，在此前，成熟的二氧化碳增壓裝置技術一向是短板，裝置重要依賴進口。
在齊魯石化第二化肥廠廠區，距離儲罐不遠的輸送管道首站，一臺正在運轉的年夜排量增壓泵轟轟作響。“這是具有自立知識產權的國內首臺二氧化碳增壓泵。”叢巖介紹，“增壓泵設計壓力高達12兆帕，相當于指甲蓋鉅細的面積蒙受了120公斤的份量，中山區 水電確保了二氧化碳在長距離的管道內始終堅持常溫液化狀態。”
2023年7月11日，我國首條百萬噸、百公里高壓常溫密相二氧化碳輸送管道正式投運，管道全長109千米，設計最年夜輸量可達170萬噸/年，標志著我國初次實現二氧化碳長距離密相管輸，對推動我國CCUS全產業鏈規模化發展具有主要意義。“這條專屬水電行‘地鐵’每年可減少4萬輛罐車行駛損耗，節省車用自然氣約200萬立方米。”叢巖介紹。
本年6月，正理莊油田生產區已累計大安區 水電行注進二氧化碳90萬噸，有21口油井實現自噴，日產原油從220噸晉陞至415噸。
耳畔是轟鳴的機器聲，面前是一座台北 水電座聳立的鉆塔。“一頭連著綠色低碳，一頭連著動力平安，CCUS技術年夜有可為。”正理莊采油治理區黨支部書記焦俊杰說。