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二氧化碳驱油潜力待挖
发布时间: 2022-01-19

来源:中国能源网

2021年12月27日,中石化华东石油局液碳公司在南化公司的煤制氢尾气捕集项目正式投产运行,标志着长三角地区首个20万吨CCUS(二氧化碳捕集、利用与封存)示范项目正式建成。在此之前,为提高能源利用率和实现化石能源大规模低碳化利用,中国石油、中国石化等企业已开展多项CCUS技术探索项目。

近年来,随着油气勘探的不断深入,我国低渗透油藏比例逐渐增大,约占全国已探明储量的2/3,为解决低渗透油藏开发难度大、开采效率低等问题,注气驱油技术受到重视。据中国石油勘探开发研究院的数据,全国约有130亿吨原油地质储量适合二氧化碳驱油,可提高采收率15%,增加可采储量19.2亿吨,并封存二氧化碳约47亿—55亿吨;若考虑全部油藏潜力,二氧化碳封存量将达150亿吨以上。但业内人士指出,由于技术不足、市场体系建设力度不强,CCUS技术大规模应用及降碳潜力远未得到充分发挥。

可提高油田采收率5%—15%

据业内人士介绍,二氧化碳是一种优良的驱油剂,可以和地下原油互相融合混相,具有混相压力低和降低界面张力的特点,可在水驱基础上提高油田采收率5%—15%。在此背景下,我国CCUS示范项目中捕集的二氧化碳,在各种形式的再利用中,以提高石油采收率为主。

根据生态环境部环境规划院发布的《中国二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)年度报告(2021)》,截至2020年底,我国已投运或建设中的CCUS示范项目约40个,碳捕集能力达300万吨/年。项目主要以石油、煤化工、电力行业小规模捕集驱油示范为主,重点开发二氧化碳提高石油采收率(CO2-EOR)项目。

2021年7月,我国首个百万吨级CCUS项目,即齐鲁石化-胜利油田CCUS项目启动建设,该项目由齐鲁石化捕集二氧化碳运送至胜利油田进行驱油封存,预计未来15年,该油田将累计注入1068万吨二氧化碳,实现增油227万吨。此外,长庆油田、延长油田、新疆油田等均已利用CCUS技术进行二氧化碳驱油。

西北大学地质学教授马劲风表示,虽然我国目前尚处于二氧化碳驱油技术发展的初期阶段,但吉林油田、胜利油田、中原油田等混相驱油项目都已取得一定进展,在实现二氧化碳捕集与封存的同时,有效解决了低渗透油藏“注不进、采不出”的难题,有助于进一步提高原油产量。

技术水平偏低制约规模化发展

“与国外百万吨以上的驱油项目相比,我国CCUS项目仍面临规模小、驱油效果不稳定、驱油收益偏低等问题。”马劲风坦言,在从煤电厂、钢铁厂、水泥厂等低浓度气源捕集并提纯二氧化碳,再运输到油田进行驱油和二氧化碳地质封存这一过程中,仍存在着多个技术难题。

马劲风举例称,在二氧化碳捕集环节,国内较大的煤电捕集项目分别是2009年投产的上海石洞口第二电厂10万吨/年捕集设施和2021年6月投产的陕西国华锦界电厂15万吨/年捕集设施,但应用过程中发现,这些项目的实际年捕集能力较低,甚至无法测试捕集系统满负荷运行时的效率。

而二氧化碳输送能力偏低则进一步阻碍了我国CCUS项目的规模化发展。据悉,目前国内二氧化碳大多依靠罐车运输,相关CCUS项目运输规模只能勉强达到10万吨/年左右。而部分发达国家已经有超过5000公里的专门二氧化碳输送管道,还有的输送能力已经达到1460万吨/年。

“除了封存规模偏小之外,驱油效果不稳定的技术问题,也影响了二氧化碳混相驱油产量,反过来也降低了油田对二氧化碳的需求。很多驱油项目并没有开展井口回收回注,注入的二氧化碳很大一部分又从生产井返回到了大气中。”马劲风认为,应进一步开展完整的观测、监测与证实技术,以确定二氧化碳封存地点、规模,进而形成稳定的市场化需求。

补贴力度待提升

由于技术水平限制,CCUS的大规模应用成本偏高,我国CCUS技术距离商业化应用还有很大距离。厦门大学中国能源政策研究院院长林伯强对记者表示,由于CCUS项目成本高昂、未能建立相关的产业链集群,因而难以产生经济效益,导致产业投入严重不足。

2021年10月,国务院印发的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》中,曾多次提及CCUS技术,并指明了CCUS技术的发展方向。“政策对于我国加速发展CCUS技术尤为关键。对标国际,挪威、加拿大的碳税及发达国家更细致的一些激励政策等,都可以为我国的CCUS产业发展带来启示。”马劲风表示。

“现阶段,很多企业已经看到了国内CCUS项目与国外的差距,大规模CCUS项目投资与建设正逐步开展。但需要注意的是,CCUS的相关技术问题还没有得到根本改进,需要时间逐步推动技术进步及大量投资。”马劲风表示,一方面要持续加大技术研发投入,瞄准关键技术和装备升级;另一方面,地质封存是CCUS实现大规模减碳的落脚点,提升二氧化碳大规模地质封存的需求才能带动捕集、运输、驱油等产业链和供应链的聚集、发展和壮大,因此要建立以地质封存为核心的CCUS集群或市场体系。

林伯强进一步指出,在认可了CCUS具有原油产量效益及环境效益的基础上,除了在政策中点明CCUS发展的必要性,更应加大对这一产业的补贴力度,并重视产业标准化和市场体系建设,在大型国有企业中合理部署CCUS产业链各环节试点示范,为产业发展注入“强心剂”。

 

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