驅油的案例
潘繼平：『CCUS-EOR』管輸二氧化碳驅油與提高采收率問題研究| 國際石油經濟
4.2 積極開展政府層面的公益性和基礎性工作，啟動全國二氧化碳驅油（氣）與埋存資源評價
目前國內含油氣盆地中適合二氧化碳驅油的儲量規模、特點、分布等基礎性工作比較薄弱，為加快二氧化碳驅油埋存產業快速發展，迫切需要借鑒國外經驗，積極開展公益性和基礎性的全國二氧化碳驅油（氣）與埋存資源評價工作。建議由政府部門組織石油企業對全國各主要油氣田的各種類型的油氣藏進行適應性、技術可行性評價，掌握相應油氣資源儲量規模，并搞清楚其分布規律，編制相關基礎圖件，支撐中長期產業發展戰略規劃編制，為二氧化碳驅油（氣）埋存和運輸管道快速產業化發展奠定基礎。
4.3 錨定能源安全和“雙碳”兩重目標，制定中長期產業發展戰略規劃，推動并引導產業發展
結合新形勢、新挑戰和新要求，基于二氧化碳驅油（氣）埋存資源評價結果，加強頂層設計，研究制定國家CCUS中長期產業發展戰略規劃，明確CCUS-EOR產業在保障能源安全、推進碳達峰碳中和目標的不同階段的戰略定位、目標、重點任務、產業布局及政策，推動并引導產業快速發展。通過頂層設計與規劃，構建國家層面跨部門、跨行業、跨地域統籌協調機制，打通CCUS全產業鏈、全流程各環節，分階段、分行業推進二氧化碳驅油（氣）埋存與管道運輸產業化發展。“十四五”期間，建設運營一批全流程重大示范項目，充分利用北方地區油氣田附近的煉化、煤化工、煤電等二氧化碳排放源，建設2～3條長度在300～500千米的二氧化碳超臨界輸送管道，攻克關鍵技術瓶頸，積累經驗。
展開 油氣開采行業CCUS在CO2-EOR驅油的應用
首先我們看下CO2-EOR驅油對采用的影響
數據來源：《新疆油田CO2驅提高原油采收率與地質埋存潛力評價》--王歡，廖新維，趙曉亮，李小峰
根據上述數據，我們可以看到將高壓的CO2注入油氣開采層，既可以降低高效利用前端捕捉的CO2、降低總體碳排放，又可以明顯提高原油的開采量。
實際油氣開采中，經常是CO2壓裂，CCUS，CO2-EOR同時或同一個區域進行。即，我們在利用CO2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又會有少部分會混入這些伴生氣。導致伴生氣開采前期CO2含量很高，開采一段時間后，CO2濃度明顯降低至正常水平。而高CO2含量的伴生氣又不能直接進入天然氣管網（高CO2含量及重烴油氣），我們又需要將伴生氣處理干凈：
1.分離伴生氣中的CO2，液化加壓，繼續用于壓裂或者CO2-EOR驅油
2.分離提純CH4，以達到并入天然氣管網標準
而CO2-EOR驅油過程中，又會因為閉井期間，會繼續產生伴生氣，再次開采原油前，也需要將伴生氣處理干凈，重復上述工作。
上述壓裂、驅油后，伴生氣的CO2最高可到75%~90%以上，最低開采前置20~30%甚至以下，而且在20~60天左右，濃度、壓力急劇變化、單井流量不大，現有單一技術難以處理或者處理成本過高。我們需要更新的思路及技術組合以應對現場復雜多變的工況。
此類井口經常出現在偏遠地區，無法集中大量的伴生氣，采用MEA/MDEA等吸收法來處理，因為流量小，吸收法需要大量的諸如蒸汽、藥劑、水等輔助條件，我們只能采用低耗水、低廢棄資源排放的設計方案了。
我們可選的方式為：深冷，PAS/VPSA，膜組等。
展開 特稿丨中國首個百萬噸級CCUS誕生記
利用這些巖芯，勝利油田的科研人員模擬地下環境，開展二氧化碳驅油封存實驗。從基礎研究到應用研究，再到工程實踐，
四代科研工作者接力奮斗55年，最終成就了中國首個百萬噸級CCUS。
把碳封地下，把油驅出來
在“雙碳”目標下，減少二氧化碳排放，是當務之急。而在勝利油田科研人員眼中，二氧化碳則是增產石油的寶貝。
開采油田的傳統做法，是將水注入地下，將石油驅趕上來。但隨著開發時間變長，地下的油越來越少，部分油藏含水升高，導致水驅油效率降低，采油成本也隨之升高。
用二氧化碳替代水這個想法，早在20世紀便已醞釀。但當時“把碳封地下，把油驅出來”的想法落地太難，屬于科研“無人區”。
1967年，在勝利油田勘探開發研究院（以下簡稱研究院），27歲的曹銀盛憑著石油人的踏實、激情和韌勁，義無反顧地投入到二氧化碳驅油研究。他與同事們一磚一瓦地建起了氣驅試驗室，解決了影響二氧化碳驅油效率的原油物性、壓力、溫度三大因素等一批理論問題，成為該領域第一代“驅油人”，奠定了二氧化碳驅油研究的基礎。
勝利油田科研人員正在分析頁巖巖心。勝利油田供圖
沿著“基礎研究取得進展，帶動應用研究創新，實現核心技術突破”的科研鏈條，一場接力賽在研究院持續展開。進入21世紀，以張傳寶為代表的第二代“驅油人”接了棒。
張傳寶團隊利用二氧化碳進行近混相驅先導試驗，雖然證明二氧化碳驅油行之有效，但效果并不理想——原因在于地下壓力不足，導致二氧化碳未能液化。
展開 COMSOL多孔介質兩相流水驅油模型
水驅油是一種在石油開采中常用的提高原油采收率的技術，其原理是通過向油藏中注入水，利用水的壓力將原油從地下巖石的孔隙中推向生產井，從而實現原油的開采。本COMSOL案例介紹在重力作用下多孔介質中的水油兩相流模型。
多孔介質采用AbyssFish單連通周期性邊界多孔結構2D軟件生成，軟件可設置孔隙率、孔喉尺寸、顆粒尺寸等信息，以生成多種多孔介質模型，適應不同的工程地質條件。
采用CAD圖像導入插件，將生成的多孔介質模型導入到AutoCAD內，并保存為.dxf文件。
在COMSOL內選擇流體流動-兩相流-相場-層流，并添加包含相初始化的瞬態研究。
在幾何下選擇導入，將保存的多孔介質CAD文件導入到COMSOL內，并通過后續幾何操作形成所需要的聯合體模型。
對模型添加兩種材料，其中紅色部分為油，藍色部分為水。設置為包含重力，并將上部邊界設置為出口。
對模型進行網格劃分。
計算并完成后續的分析模擬，以下為流速結果。
展開 
袁士義：CCUS - EOR產業進入規模化發展階段
預期2030年中國CCUS - EOR產業年注入二氧化碳規模將達3000萬噸級，年產油規模將達1000萬噸級，相當于新建了一個遼河油田，同時可消納減排20余個大型煉化企業的年排放量；預期2050年驅油埋存（CCUS - EOR）和咸水層埋存（CCS）協同發展，預期年注入二氧化碳規模將達億噸級，將對“碳中和”目標作出重大貢獻，同時將形成數個千萬噸級大型CCUS產業化基地和產業集群，預期經濟規模將達萬億元級，發展前景十分廣闊。
我國油氣層、咸水層埋藏二氧化碳空間巨大，具有資源優勢；油氣井多面廣、地面設施完備，具有注入通道優勢；形成較為完整的 CCUS－EOR 技術和標準體系；油田與周邊二氧化碳氣源具有良好的源匯匹配關系；適宜二氧化碳驅油埋存，發展前景廣闊。應發揮石油企業資源、基礎設施、技術先發、二氧化碳源匯匹配和上下游一體化協作等優勢，可盡快形成新的增長型產業，為實現國家“雙碳”目標和綠色發展作出實質性貢獻。
目前，我國 CCUS－EOR 礦場試驗取得了重大突破，正處于工業化示范和規模產業應用階段，但仍存在二氧化碳捕集/輸送成本高、進一步提高驅油效率、長期安全埋存等問題，需要持續加大技術創新力度，特別是加快發展形成量大面廣低濃度二氧化碳排放源，低成本捕集和大規模長距離管輸技術、更大幅度提高石油采收率技術、大規模長期安全埋存二氧化碳技術，支撐和引領CCUS大規模有效應用。
展開 中國石油CCUS產業格局
探索階段（1965年至2006年）
1965年，大慶油田碳酸水注入試驗拉開我國探索二氧化碳驅油的序幕。
1999年，吉林油田開展二氧化碳驅油先導試驗。
2006年，中國石油在香山科學會議首次提出CCUS概念。
攻關階段（2007年至2012年）
2007年，啟動國家973計劃項目《溫室氣體提高石油采收率的資源化利用及地下埋存》。
2008年，承擔國家科技重大專項《含二氧化碳天然氣藏安全開發與二氧化碳利用技術》。
2009年，承擔國家863計劃項目《二氧化碳驅油提高石油采收率與封存關鍵技術研究》。
2009年，設立中國石油重大專項《吉林油田二氧化碳驅油與埋存關鍵技術研究》。
示范階段（2013年至2020年）
2013年，寧夏石化15萬噸/年低濃度煙氣二氧化碳捕集裝置投產。
2013年，大慶油田建成13.5公里二氧化碳輸送管道。
2014年，吉林油田建成10萬噸級CCUS-EOR全流程示范工程。
2018年，中國石油巴西里貝拉項目10萬噸級CCUS項目投產。
2019年，新疆準噶爾OGCI-CCUS產業促進中心成為OGCI全球首批5個產業促進中心之一。
產業化階段（2021年至今）
2021年，設立中國石油重大科技專項《二氧化碳規模化捕集、驅油與埋存全產業鏈關鍵技術研究及示范》。
2021年，成立中國石油二氧化碳捕集、利用與封存重點實驗室和碳中和技術研發中心。
2022年，全國碳排放標準化技術委員會牽頭發起成立CCUS標準工作組，中國石油擔任組長單位。
2022年，成立CCUS工作專班，部署“四大六小”CCUS產業化工程。
2022年，提高油氣采收率全國重點實驗室獲批建設。
展開 CCUS技術在油氣行業中的應用
該項目涵蓋了碳捕獲、碳利用和碳封存3個重要環節，主要以齊魯石化第二化肥廠煤制氣裝置排放的尾氣為原料，生產液態CO?產品，并送往某油田代替“水”作為介質打入地下頁巖中驅油和封存，整個過程節水、驅油、減碳一舉三得，原油覆蓋地質儲量6000萬噸，年注入能力100萬噸。
除了使用CO?驅油以外，隨著人們對產油層和產氣層地質狀況的深層次認識，CO?等碳氫化合物已被科學證明能夠儲藏在廢棄的油田和氣田中。我國枯竭油氣田、無商業價值的煤層和深部咸水層的CO?封存潛力超過 2300億噸，通過將CO2注入到廢棄油氣田中即可實現CO?的永久封存。
中國石油十大CCUS重大示范工程
探索階段（1965年至2006年）
1965年，大慶油田碳酸水注入試驗拉開我國探索二氧化碳驅油的序幕。
1999年，吉林油田開展二氧化碳驅油先導試驗。
2006年，中國石油在香山科學會議首次提出CCUS概念。
攻關階段（2007年至2012年）
2007年，啟動國家973計劃項目《溫室氣體提高石油采收率的資源化利用及地下埋存》。
2008年，承擔國家科技重大專項《含二氧化碳天然氣藏安全開發與二氧化碳利用技術》。
2009年，承擔國家863計劃項目《二氧化碳驅油提高石油采收率與封存關鍵技術研究》。
2009年，設立中國石油重大專項《吉林油田二氧化碳驅油與埋存關鍵技術研究》。
示范階段（2013年至2020年）
2013年，寧夏石化15萬噸/年低濃度煙氣二氧化碳捕集裝置投產。
2013年，大慶油田建成13.5公里二氧化碳輸送管道。
2014年，吉林油田建成10萬噸級CCUS-EOR全流程示范工程。
2018年，中國石油巴西里貝拉項目10萬噸級CCUS項目投產。
2019年，新疆準噶爾OGCI-CCUS產業促進中心成為OGCI全球首批5個產業促進中心之一。
產業化階段（2021年至今）
2021年，設立中國石油重大科技專項《二氧化碳規模化捕集、驅油與埋存全產業鏈關鍵技術研究及示范》。
2021年，成立中國石油二氧化碳捕集、利用與封存重點實驗室和碳中和技術研發中心。
2022年，全國碳排放標準化技術委員會牽頭發起成立CCUS標準工作組，中國石油擔任組長單位。
2022年，成立CCUS工作專班，部署“四大六小”CCUS產業化工程。
展開 萬億市場的底層技術——CCUS全流程技術經濟深度分析
在沒有補
貼的情景下，驅油封存收益呈波動性變化，在2020–2030年呈增長態勢，而后隨油價下降而緩慢回落。
依托低碳價值的持續增強，耦合綠氫制甲醇和地質封存全流程收益將逐年增長。
在有補貼的情景下，參照美國45Q條款對CCUS不同業務路徑的補貼力度，及我國對風
電產業補貼的時長，假定我國于2025–2045年對CCUS產業進行資金支持。
補貼后，地質封存補貼后收益相較于無補貼情景的漲幅達到10倍左右，遠超驅油封存和耦合綠氫制甲醇補貼后收益的漲幅。
4.2CCUS的業務路徑策略選擇
比較圖4中各業務路徑的成本和收益變化，可見現今至2035年，驅油封存全流程成本整體上低于該階段收益，能夠實現盈利，可選擇成本較低的項目開展大規模示范，盡早實現商業化。但耦合綠氫制甲醇和地質封存的成本高于該階段收益，暫無法實現盈利，該階段以降本提效為主。
此時，由于驅油封存經濟性較好、耦合綠氫制甲醇成本太高，補貼對這兩條路徑經濟性的提升不明顯。然而，如果在該階段對沒有直接產品銷售收益的地質封存進行補貼，其經濟性可得到大幅提升，部分成本較低的枯竭油氣藏封存和陸地咸水層封存在2025–2030年就可提前實現盈利并逐漸開展規模化部署，能夠對CCUS產業發展帶來很大促進作用。
2035–2050年，除驅油封存持續保持盈利外，隨著綠氫價格降低，部分成本較低的耦合綠氫制甲醇可實現盈利。同時，隨著成本下降和碳價上升，部分成本較低的地質封存，尤其是枯竭油氣藏封存，也可在無補貼的情況下從2040–2045年開始實現盈利。
2050–2060年后，雖然原油價格下跌，但成本的持續降低和碳價的大幅上漲使驅油封存仍能保持較為可觀的收益。耦合綠氫制甲醇成本大幅低于收益，相對于傳統甲醇有競爭優勢，還可進一步建設“零碳足跡”甲醇烯烴產業鏈。
展開 學術速遞|CCUS全流程技術經濟分析
在沒有補貼的情景下，驅油封存收益呈波動性變化，在2020–2030年呈增長態勢，而后隨油價下降而緩慢回落。依托低碳價值的持續增強，耦合綠氫制甲醇和地質封存全流程收益將逐年增長。
在有補貼的情景下，參照美國45Q條款對CCUS不同業務路徑的補貼力度，及我國對風電產業補貼的時長，假定我國于2025–2045年對CCUS產業進行資金支持。補貼后，地質封存補貼后收益相較于無補貼情景的漲幅達到10倍左右，遠超驅油封存和耦合綠氫制甲醇補貼后收益的漲幅。
4.2CCUS的業務路徑策略選擇
比較圖4中各業務路徑的成本和收益變化，可見現今至2035年，驅油封存全流程成本整體上低于該階段收益，能夠實現盈利，可選擇成本較低的項目開展大規模示范，盡早實現商業化。但耦合綠氫制甲醇和地質封存的成本高于該階段收益，暫無法實現盈利，該階段以降本提效為主。
此時，由于驅油封存經濟性較好、耦合綠氫制甲醇成本太高，補貼對這兩條路徑經濟性的提升不明顯。然而，如果在該階段對沒有直接產品銷售收益的地質封存進行補貼，其經濟性可得到大幅提升，部分成本較低的枯竭油氣藏封存和陸地咸水層封存在2025–2030年就可提前實現盈利并逐漸開展規模化部署，能夠對CCUS產業發展帶來很大促進作用。
2035–2050年，除驅油封存持續保持盈利外，隨著綠氫價格降低，部分成本較低的耦合綠氫制甲醇可實現盈利。同時，隨著成本下降和碳價上升，部分成本較低的地質封存，尤其是枯竭油氣藏封存，也可在無補貼的情況下從2040–2045年開始實現盈利。
2050–2060年后，雖然原油價格下跌，但成本的持續降低和碳價的大幅上漲使驅油封存仍能保持較為可觀的收益。耦合綠氫制甲醇成本大幅低于收益，相對于傳統甲醇有競爭優勢，還可進一步建設“零碳足跡”甲醇烯烴產業鏈。
展開 深度！國內外CCUS發展歷程與現狀
該項目計劃于2023年建成，通過驅油、加氫制甲醇和食品級銷售實現CO?的100%消納。
7月，中國石化勝利油田百萬噸級CCUS全流程示范項目啟動建設。該項目包括齊魯石化煤制氫裝置尾氣碳捕集和勝利油田二氧化碳驅油封存兩部分，已于2022年1月建成中交。
9月，中共中央國務院發布關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見。其中再次明確提出推進規模化CCUS技術研發、示范和產業化應用。同月，華能集團甘肅隴東能源公司規劃建設150萬噸/年CCUS項目，并獲得慶陽市能源局投資項目備案。
2022年
1月，通源石油宣布，其與新疆阿克蘇庫車市人民政府簽署投資合作協議，擬在庫車市分三期投資建設百萬噸CCUS項目，其中一、二、三期分別為20、30、50萬噸，總投資規模約10億元。
2月，中國石油召開CCUS工作推進會，提出組織推動300萬噸CCUS規模化應用示范工程建設，制定碳輸管網整體規劃。延長石油也啟動了500萬噸/年CCUS工程總體規劃設計編制，擬將煤制甲醇產生的CO?經捕集、提純、增壓后，經管道輸送到周邊驅油。
展開 
升級CCUS項目，人員、設備以及相關費用是多少？CCUS產業模式及成本分析
多數油田對CO2驅油的成本承受力都低于其來源成本，可通過技術、政策及市場等手段縮小其成本差距。
（文/胡永樂 郝明強，中國石油勘探開發研究院，油氣藏評價與開發）
國內外CCUS項目解讀
8、中石化齊魯石油化工EOR項目
坐標：山東 捕碳規模：100萬噸/年
我國首個百萬噸級CCUS項目，齊魯石化-勝利油田CCUS項目于2021年7月啟動建設，該項目由齊魯石化捕集二氧化碳運送至勝利油田進行驅油封存，預計未來15年，該油田將累計注入1068萬噸二氧化碳，實現增油227萬噸。
涵蓋了碳捕獲、碳利用和碳封存3個重要環節，主要以該用戶第二化肥廠煤制氣裝置排放的尾氣為原料，生產液態二氧化碳產品，并送往某油田代替“水”作為介質打入地下頁巖中驅油和封存，整個過程節水、驅油、減碳一舉三得，原油覆蓋地質儲量6000萬噸，年注入能力100萬噸。
9、中石化華東油田EOR項目
坐標：河南 捕碳規模：10萬噸/年
華東油氣田液碳公司與南化公司合作建設的CCUS示范基地分兩期建設成每年10萬噸的捕集裝置，截至2021年4月27日已累計回收二氧化碳16.5萬噸，應用到油田企業驅油增產約5萬噸。
華東石油局液碳公司驅油隊成立于2013年，2015年順利進入浙江油田、江蘇油田，近兩年相繼進入吐哈、東北等油田，驅油隊成了液碳公司經濟發展的新引擎。截至到目前累計驅油應用二氧化碳36萬噸，占液碳公司營業收入的37％。
10、華能石洞口電廠捕集示范項目
坐標：上海 捕碳規模：12萬噸/年
華能上海石洞口第二電廠二期項目二氧化碳捕集示范工程的產品，初期以循環利用、總量控制作為主要的處理方式，最終實現二氧化碳的封存，為我國溫室氣體減排作出貢獻。
展開 CCUS專項工程介紹和相關信息丨國內外CCUS項目解讀：分布圖、應用場景及成本介紹
8、中石化齊魯石油化工EOR項目
坐標：山東 捕碳規模：100萬噸/年
我國首個百萬噸級CCUS項目，齊魯石化-勝利油田CCUS項目于2021年7月啟動建設，該項目由齊魯石化捕集二氧化碳運送至勝利油田進行驅油封存，預計未來15年，該油田將累計注入1068萬噸二氧化碳，實現增油227萬噸。
涵蓋了碳捕獲、碳利用和碳封存3個重要環節，主要以該用戶第二化肥廠煤制氣裝置排放的尾氣為原料，生產液態二氧化碳產品，并送往某油田代替“水”作為介質打入地下頁巖中驅油和封存，整個過程節水、驅油、減碳一舉三得，原油覆蓋地質儲量6000萬噸，年注入能力100萬噸。
9、中石化華東油田EOR項目
坐標：河南 捕碳規模：10萬噸/年
華東油氣田液碳公司與南化公司合作建設的CCUS示范基地分兩期建設成每年10萬噸的捕集裝置，截至2021年4月27日已累計回收二氧化碳16.5萬噸，應用到油田企業驅油增產約5萬噸。
華東石油局液碳公司驅油隊成立于2013年，2015年順利進入浙江油田、江蘇油田，近兩年相繼進入吐哈、東北等油田，驅油隊成了液碳公司經濟發展的新引擎。截至到目前累計驅油應用二氧化碳36萬噸，占液碳公司營業收入的37％。
展開 CCUS應用案例：全球CCUS技術分析及中石化案例介紹
齊魯石化-勝利油田百萬噸級CCUS啟動會現場
此次中國石化啟動建設的百萬噸級CCUS項目，由齊魯石化二氧化碳捕集和勝利油田二氧化碳驅油與封存兩部分組成。齊魯石化捕集提供二氧化碳運送至勝利油田進行驅油封存，實現了二氧化碳捕集、驅油與封存一體化應用，把二氧化碳封在地下，把油驅出來。
按齊魯石化-勝利油田百萬噸級CCUS計算，可每年減排二氧化碳100萬噸，相當于植樹近900萬棵、近60萬輛經濟型轎車停開一年。可有力保障國家能源安全。我國有較大石油地質儲量適合二氧化碳驅油，加快CCUS產業發展將會對保障國家能源安全提供支撐。可推動化石能源行業低碳轉型。CCUS作為碳中和必不可少的技術路徑，減排潛力十分巨大，工業利用前景廣闊。
中國石化將咬定國內“技術第一、效益第一”的總目標，全力打造CCUS全鏈條示范基地和標桿工程，加快形成系統完備的CCUS產業體系，為我國建成低成本、低能耗、安全可靠的CCUS技術體系和產業集群貢獻力量，以優異成績慶祝建黨100周年。
技術人員在純梁油區進行co2注入準備工作
在碳捕集環節，齊魯石化二氧化碳回收提純裝置包括壓縮單元、制冷單元和液化精制單元，以及配套公用工程，回收煤制氫裝置尾氣中的二氧化碳，提純后純度達到99%以上；在碳利用與封存環節，勝利油田運用超臨界二氧化碳易與原油混相的原理，計劃在正理莊油田建設10座無人值守注氣站，向附近73口井注入二氧化碳，同時油氣集輸系統全部采用密閉管輸，進一步提高二氧化碳封存率，預計未來15年，可累計注入二氧化碳1068萬噸，可實現增油296.5萬噸。
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