7月15日,光合启能实践队走进滨博管理区,实地观察学习页岩油开采、CCUS(碳捕集、利用与封存)等前沿技术,深入了解石油行业绿色低碳发展的现状、难点与创新方向。
页岩油开采:破解低渗储层开发难题
在滨博管理区,实践队员了解到,页岩油是赋存于泥页岩及其夹层中的非常规原油,其储层因低孔隙度、低渗透率的特点,成为开采中的“硬骨头”——常规方式难以实现经济开采,加之复杂的地质结构给井位部署和压裂施工带来诸多挑战。
目前,试验基地主要依靠水平井分段压裂技术突破瓶颈。首先钻出长水平井尽可能穿过多的甜点,最大化增加油层接触面积;随后通过分段压裂向地层注入高压液体,使页岩层形成裂缝网络释放原油。开采过程中,初期采用“适度控压、连续排采”策略,将生产压差控制在小范围内,避免压裂液返排过快破坏储层;待地层能量稳定后,再逐步将压差放大以提升产量。同时,电潜泵、螺杆泵等举升设备的灵活应用,确保了不同黏度原油的顺利产出。
像页岩油一样的非常规油气开发可以弥补我国常规油气的不足,为能源供给提供更稳定的“后备力量”。
图一 页岩油开采现场 王宇轩摄 图二 试验区的页岩油储存概况 王宇轩摄
CCUS 技术:构建石油行业低碳循环
“简单来说,CCUS就是将捕集到的CO2注入地下油藏,驱替油藏,压出井外的一种技术。”从讲解中实践队员得知CCUS 技术将CO2回收利用,减少了碳排放的同时又提高了油井产量,是石油行业实现绿色转型的关键抓手。
图三 CCUS技术中向地下油藏注入气体的装置 王宇轩摄
碳捕集环节主要分为燃烧前与燃烧后两种技术路径。燃烧前捕集适用于化石燃料制氢、合成氨等工业场景,如天然气制氢过程中,原料气经转化、变换后产出纯度 99% 以上的二氧化碳;燃烧后捕集则针对电厂、水泥厂等排放的烟道气,主要采用胺液循环吸收、活性炭吸附、膜分离等技术。随后试验区以适用于长距离、大规模运输的管道运输为主进行碳运输,这些二氧化碳会被注入油藏以实现“驱油+封存”双重效益。实践显示,超临界二氧化碳能降低原油黏度、膨胀原油体积,使采收率提升 10-15%,且封存率超 90%;向枯竭气藏注入二氧化碳,还可将天然气采收率提升至 70-80%。除此之外我们也可以通过工业利用实现资源化,如二氧化碳与氢气合成甲醇、与环氧乙烷合成碳酸乙烯酯等。
然而介绍员也坦言,CCUS 技术虽能助力电力、钢铁、化工等高排放行业深度脱碳,但其高成本、各环节协同难度大、长期封存监测复杂等问题仍待突破,且开采中气体的高气压也存在安全隐患,需政策、技术、产业多方协同破解。
此次实践中,光合启能实践队不仅看到了当前石油开采面临的新问题,更深刻认识到绿色赋能对推动石油科技发展的重要性。石油开发的道路仍在不断延伸,无论是奋战在工作岗位上的石油人,还是肩负使命的大学生,都应铭记这一时代课题,向着更高的科技高峰攀登,共同建设符合时代要求的新油田。
中国石油大学(华东)光合启能实践队 通讯员 管勇吉 王世维