CCUS-EOR
關(guān)注創(chuàng)建者：環(huán)保達(dá)人 創(chuàng)建時(shí)間：2023-06-14
CCUS-EOR的實(shí)例教程
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國(guó)外基于二氧化碳管輸?shù)?em>CCUS-EOR發(fā)展現(xiàn)狀及其啟示
1.1 CCUS-EOR發(fā)展現(xiàn)狀與潛力
目前，全球在運(yùn)行碳捕集和封存（CCS/CCUS）項(xiàng)目共有60個(gè)，二氧化碳捕集規(guī)模合計(jì)約4640萬(wàn)噸/年，其中用于提高石油采收率（EOR）的項(xiàng)目占比為50%，二氧化碳捕集規(guī)模占比為66%（約3062萬(wàn)噸），主要分布于北美與亞太地區(qū)。美國(guó)CCUS起步于上世紀(jì)70年代，已具備相當(dāng)規(guī)模，技術(shù)工藝相對(duì)成熟，在全球居主導(dǎo)地位，項(xiàng)目規(guī)模較大。據(jù)全球碳捕集與封存研究院（GCCSI）2021年的研究報(bào)告，美國(guó)在運(yùn)行中的用于CCUS-EOR的大規(guī)模工業(yè)碳捕集項(xiàng)目有11個(gè)，二氧化碳年捕集能力為1628萬(wàn)～1864萬(wàn)噸，其中4個(gè)為天然氣處理項(xiàng)目，年捕集能力為1275萬(wàn)～1285萬(wàn)噸，7個(gè)為其他工業(yè)碳源項(xiàng)目，年捕集能力為353萬(wàn)～579萬(wàn)噸。其中，超過(guò)90%的二氧化碳用于驅(qū)油提高采收率等油田開發(fā)項(xiàng)目。近10年，隨著國(guó)際油價(jià)高漲，美國(guó)實(shí)施的CCUS-EOR項(xiàng)目不斷增加，2014年一度超過(guò)130個(gè)，隨后基本穩(wěn)定在100個(gè)以上，2018年美國(guó)二氧化碳驅(qū)油年產(chǎn)量在1550萬(wàn)～1600萬(wàn)噸。據(jù)統(tǒng)計(jì)，北美地區(qū)CCUS-EOR項(xiàng)目提高采收率的幅度為7～18個(gè)百分點(diǎn)，平均為12個(gè)百分點(diǎn)，個(gè)別項(xiàng)目可到26個(gè)百分點(diǎn)以上。比較典型的是美國(guó)二疊紀(jì)盆地Kelly-Snyder油田SACROC區(qū)塊CCUS-EOR項(xiàng)目。
展開 以中國(guó)石油為例，從1960年代開始探索，中國(guó)石油先后牽頭承擔(dān)一批國(guó)家級(jí)CCUS - EOR重大科技攻關(guān)項(xiàng)目和示范工程建設(shè)，形成了較為完整的陸相油藏CCUS - EOR全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)/標(biāo)準(zhǔn)系列，能夠支撐CCUS - EOR全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的技術(shù)需求。
目前，中國(guó)石油已在吉林油田建成了中國(guó)首個(gè)全流程安全零排放CCUS - EOR國(guó)家級(jí)示范工程，在長(zhǎng)慶油田建成國(guó)內(nèi)規(guī)模最大、標(biāo)準(zhǔn)最高的CCUS國(guó)家級(jí)示范工程。中國(guó)石油目前有10家油田已開展11項(xiàng)CCUS - EOR重大開發(fā)試驗(yàn)，累計(jì)注入二氧化碳超過(guò)550萬(wàn)噸，累計(jì)增油超過(guò)130萬(wàn)噸，占全國(guó)的70%以上。2022年注入二氧化碳達(dá)到110萬(wàn)噸以上，年增油達(dá)30萬(wàn)噸以上，已經(jīng)邁入工業(yè)化示范和規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段。
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CCUS - EOR產(chǎn)業(yè)化前景廣闊
在國(guó)家“雙碳”目標(biāo)有利政策推動(dòng)下，我國(guó)CCUS - EOR產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入快速規(guī)模化發(fā)展階段。
展開 國(guó)際背景
國(guó)外CCUS-EOR項(xiàng)目主要在美國(guó)、加拿大等國(guó)家開展，特別是美國(guó)已具有成熟的CCUS-EOR工業(yè)體系。美國(guó)CCUS-EOR項(xiàng)目起步于20世紀(jì)50年代，60-70年代持續(xù)開展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，70-90年代逐步擴(kuò)大工業(yè)試驗(yàn)規(guī)模，技術(shù)配套逐漸成熟，80年代以后進(jìn)入商業(yè)化推廣階段。自20世紀(jì)80年代起，美國(guó)CCUS-EOR技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用規(guī)模持續(xù)快速擴(kuò)大。世界上第一個(gè)大規(guī)模CO2-EOR項(xiàng)目SACROC（Scurry Area Canyon Reef Operating Committee），從1972年1月26日起，由雪佛龍公司（Chevron）在得克薩斯州Scurry縣的油田開展。該項(xiàng)目的CO2來(lái)自科羅拉多州的天然CO2氣田，并通過(guò)管道將其運(yùn)輸?shù)接吞矧?qū)油。本世紀(jì)以來(lái)，美國(guó)、加拿大、澳大利亞、日本及阿聯(lián)酋等國(guó)家加速推進(jìn)CO2捕集項(xiàng)目的工業(yè)化。2014年，加拿大SaskPower公司的Boundary Dam Power項(xiàng)目成為全球第一個(gè)成功應(yīng)用于發(fā)電廠CO2捕集項(xiàng)目，2019年該項(xiàng)目捕集CO2達(dá)61.6萬(wàn)噸。2015年，加拿大Quest項(xiàng)目將合成原油制氫過(guò)程中產(chǎn)生的CO2成功注入咸水層封存，每年CO2捕集能力達(dá)100萬(wàn)噸/年。
國(guó)內(nèi)背景
國(guó)內(nèi)CCUS-EOR研究起步較早，石油企業(yè)及有關(guān)院校早在20世紀(jì)60年代就開始探索CO2驅(qū)油技術(shù)，但因氣源、機(jī)理認(rèn)識(shí)、裝備等問(wèn)題使產(chǎn)業(yè)化發(fā)展滯后。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)家和石油企業(yè)相繼設(shè)立CCUS-EOR重大科技攻關(guān)和示范工程項(xiàng)目，大大推動(dòng)了關(guān)鍵技術(shù)的突破和礦場(chǎng)試驗(yàn)的成功。
展開 （蔡翔）
【項(xiàng)目名稱】吉林油田CCUS項(xiàng)目
吉林油田通過(guò)持續(xù)攻關(guān)，創(chuàng)新發(fā)展了CCUS-EOR技術(shù)，建成了亞洲最大的CCUS-EOR示范工程，年埋存二氧化碳能力為50萬(wàn)噸，年產(chǎn)油能力為13萬(wàn)噸；現(xiàn)已累計(jì)埋存二氧化碳275萬(wàn)噸，累計(jì)增油40萬(wàn)噸。吉林油田正在加快松遼盆地年產(chǎn)油百萬(wàn)噸級(jí)驅(qū)油與埋存示范基地建設(shè)，同時(shí)推動(dòng)松遼盆地、鄂爾多斯盆地、準(zhǔn)噶爾盆地CCUS-EOR工業(yè)化應(yīng)用，為保障國(guó)家能源安全和實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)作出重要貢獻(xiàn)。
吉林油田緊密圍繞國(guó)家戰(zhàn)略需求和中國(guó)石油總體部署，主動(dòng)承擔(dān)CCUS國(guó)家級(jí)、集團(tuán)公司級(jí)重大科研項(xiàng)目，系統(tǒng)組織CCUS全產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，創(chuàng)新理論與方法，解決關(guān)鍵核心技術(shù)瓶頸，打破國(guó)外技術(shù)壟斷。吉林油田自主研發(fā)形成了可復(fù)制、可推廣的二氧化碳捕集輸送、注入采出、集輸處理及循環(huán)注入全流程技術(shù)體系，整體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平；共制定標(biāo)準(zhǔn)28項(xiàng)，授權(quán)專利40項(xiàng)，編寫專著4本。礦場(chǎng)試驗(yàn)走通了CCUS全過(guò)程，在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出氣循環(huán)回注，建成了中國(guó)石油二氧化碳驅(qū)油與埋存試驗(yàn)基地，是中國(guó)石油申報(bào)“國(guó)家能源二氧化碳驅(qū)油驅(qū)氣與封存技術(shù)研發(fā)中心”的重要組成部分。（王珊珊 安寧 丁磊）
【項(xiàng)目名稱】吐哈三塘湖油田牛圈湖東區(qū)CCUS-EOR先導(dǎo)試驗(yàn)項(xiàng)目
吐哈油田位于新疆東部，煤炭資源豐富，占整個(gè)新疆地區(qū)煤炭資源總量的40%以上。油區(qū)周邊煤化工產(chǎn)業(yè)集中，碳排放量大、純度高，源匯匹配優(yōu)勢(shì)突出，是開展CCUS業(yè)務(wù)的“天選之地”。
早在2012年，吐哈油田積極與中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院、中國(guó)石油大學(xué)（北京）等科研院所和高校就二氧化碳驅(qū)提高采收率可行性進(jìn)行研究探索，初步建立了吐哈油田二氧化碳驅(qū)提高采收率及地質(zhì)埋存潛力評(píng)價(jià)體系與參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，為吐哈油田后期實(shí)施二氧化碳驅(qū)提高采收率技術(shù)提供了重要依據(jù)。
展開 （蔡翔）
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吉林油田CCUS項(xiàng)目
【項(xiàng)目簡(jiǎn)介】吉林油田通過(guò)持續(xù)攻關(guān)，創(chuàng)新發(fā)展了CCUS-EOR技術(shù)，建成了亞洲最大的CCUS-EOR示范工程，年埋存二氧化碳能力為50萬(wàn)噸，年產(chǎn)油能力為13萬(wàn)噸；現(xiàn)已累計(jì)埋存二氧化碳275萬(wàn)噸，累計(jì)增油40萬(wàn)噸。吉林油田正在加快松遼盆地年產(chǎn)油百萬(wàn)噸級(jí)驅(qū)油與埋存示范基地建設(shè)，同時(shí)推動(dòng)松遼盆地、鄂爾多斯盆地、準(zhǔn)噶爾盆地CCUS-EOR工業(yè)化應(yīng)用，為保障國(guó)家能源安全和實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)作出重要貢獻(xiàn)。
吉林油田緊密圍繞國(guó)家戰(zhàn)略需求和中國(guó)石油總體部署，主動(dòng)承擔(dān)CCUS國(guó)家級(jí)、集團(tuán)公司級(jí)重大科研項(xiàng)目，系統(tǒng)組織CCUS全產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，創(chuàng)新理論與方法，解決關(guān)鍵核心技術(shù)瓶頸，打破國(guó)外技術(shù)壟斷。吉林油田自主研發(fā)形成了可復(fù)制、可推廣的二氧化碳捕集輸送、注入采出、集輸處理及循環(huán)注入全流程技術(shù)體系，整體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平；共制定標(biāo)準(zhǔn)28項(xiàng)，授權(quán)專利40項(xiàng)，編寫專著4本。礦場(chǎng)試驗(yàn)走通了CCUS全過(guò)程，在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出氣循環(huán)回注，建成了中國(guó)石油二氧化碳驅(qū)油與埋存試驗(yàn)基地，是中國(guó)石油申報(bào)“國(guó)家能源二氧化碳驅(qū)油驅(qū)氣與封存技術(shù)研發(fā)中心”的重要組成部分。
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（蔡翔）
【項(xiàng)目名稱】吉林油田CCUS項(xiàng)目
吉林油田通過(guò)持續(xù)攻關(guān)，創(chuàng)新發(fā)展了CCUS-EOR技術(shù)，建成了亞洲最大的CCUS-EOR示范工程，年埋存二氧化碳能力為50萬(wàn)噸，年產(chǎn)油能力為13萬(wàn)噸；現(xiàn)已累計(jì)埋存二氧化碳275萬(wàn)噸，累計(jì)增油40萬(wàn)噸。
實(shí)際油氣開采中，經(jīng)常是CO2壓裂，CCUS，CO2-EOR同時(shí)或同一個(gè)區(qū)域進(jìn)行。即，我們?cè)诶肅O2壓裂后，開始開采原油，但是前期油井上層有大量的伴生氣，前期壓裂用的超臨界CO2又會(huì)有少部分會(huì)混入這些伴生氣。導(dǎo)致伴生氣開采前期CO2含量很高，開采一段時(shí)間后，CO2濃度明顯降低至正常水平。
以中國(guó)石油為例，從1960年代開始探索，中國(guó)石油先后牽頭承擔(dān)一批國(guó)家級(jí)CCUS - EOR重大科技攻關(guān)項(xiàng)目和示范工程建設(shè)，形成了較為完整的陸相油藏CCUS - EOR全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)/標(biāo)準(zhǔn)系列，能夠支撐CCUS - EOR全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的技術(shù)需求。
其中，二氧化碳驅(qū)油提高采收率（CCUS-EOR）是中國(guó)推進(jìn)油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)、進(jìn)行碳封存的戰(zhàn)略選擇，具有重要的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。國(guó)外經(jīng)驗(yàn)表明，管道輸送是大規(guī)模開展CCUS-EOR不可或缺的二氧化碳運(yùn)輸方式。
3、大慶油田EOR項(xiàng)目
坐標(biāo)：黑龍江
1965年大慶油田就率先開展小井距單井組碳酸水試注試驗(yàn)，拉開了中國(guó)石油探索二氧化碳驅(qū)油(CCUS-EOR)的序幕。 這項(xiàng)技術(shù)就是把二氧化碳捕集后注入油層中，以提高油田采油率。
國(guó)際背景
國(guó)外CCUS-EOR項(xiàng)目主要在美國(guó)、加拿大等國(guó)家開展，特別是美國(guó)已具有成熟的CCUS-EOR工業(yè)體系。美國(guó)CCUS-EOR項(xiàng)目起步于20世紀(jì)50年代，60-70年代持續(xù)開展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，70-90年代逐步擴(kuò)大工業(yè)試驗(yàn)規(guī)模，技術(shù)配套逐漸成熟，80年代以后進(jìn)入商業(yè)化推廣階段。自20世紀(jì)80年代起，美國(guó)CCUS-EOR技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用規(guī)模持續(xù)快速擴(kuò)大。
除已建項(xiàng)目，國(guó)內(nèi)將加速建設(shè)CO2捕集項(xiàng)目，如齊魯石化在建CCUS-EOR項(xiàng)目（2020年），CO2捕集能力4萬(wàn)t/a。
今年1月，塔里木油田在前期工作的基礎(chǔ)上，按照整體設(shè)計(jì)部署、分區(qū)分層動(dòng)用、優(yōu)選井組先行設(shè)計(jì)思路，編制完成了塔里木油田首個(gè)CCUS-EOR先導(dǎo)試驗(yàn)方案。在先導(dǎo)試驗(yàn)階段，計(jì)劃對(duì)7口井注入二氧化碳。
目前，塔里木油田已完成輪南油田2井區(qū)CCUS-EOR先導(dǎo)試驗(yàn)方案年度措施、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和注碳量計(jì)劃，并優(yōu)選剩余油富集部位率先開展二氧化碳試注工作。
我 國(guó)應(yīng)該建立多元化的融資體系，包括相關(guān)激勵(lì)和稅 收政策，如可以考慮對(duì)采用 CCUS-EOR 技術(shù)進(jìn)行采 油的企業(yè)根據(jù)采出油量進(jìn)行資源稅的部分減免；對(duì) 于相關(guān)燃煤和燃?xì)怆姀S，可以考慮對(duì)捕集 CO2并封 存的電廠進(jìn)行稅收減免，以刺激 CCUS 技術(shù)的大規(guī) 模推廣。CCUS 技術(shù)對(duì)工業(yè)行業(yè)深度脫碳具有重要 意義，但關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展仍然面臨著成本高 昂、投資不足等問(wèn)題。
早在1965年
，大慶油田就率先開展了小井距單井組碳酸水試注試驗(yàn)，掀開了中國(guó)石油探索二氧化碳驅(qū)油（CCUS-EOR）的序幕。
1990年起
，吉林油田“接棒”，在新立油田吹響了CCUS-EOR全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用試驗(yàn)的沖鋒號(hào)。
