二氧化碳驅(qū)油潛力待挖

全國(guó)約有130億噸原油地質(zhì)儲(chǔ)量適合二氧化碳驅(qū)油，可提高采收率15%，增加可采儲(chǔ)量19.2億噸，并封存二氧化碳約47億—55億噸；若考慮全部油藏潛力，二氧化碳封存量將達(dá)150億噸以上。

 

2021年12月27日，中石化華東石油局液碳公司在南化公司的煤制氫尾氣捕集項(xiàng)目正式投產(chǎn)運(yùn)行，標(biāo)志著長(zhǎng)三角地區(qū)首個(gè)20萬(wàn)噸CCUS（二氧化碳捕集、利用與封存）示范項(xiàng)目正式建成。在此之前，為提高能源利用率和實(shí)現(xiàn)化石能源大規(guī)模低碳化利用，中國(guó)石油、中國(guó)石化等企業(yè)已開(kāi)展多項(xiàng)CCUS技術(shù)探索項(xiàng)目。

 

近年來(lái)，隨著油氣勘探的不斷深入，我國(guó)低滲透油藏比例逐漸增大，約占全國(guó)已探明儲(chǔ)量的2/3，為解決低滲透油藏開(kāi)發(fā)難度大、開(kāi)采效率低等問(wèn)題，注氣驅(qū)油技術(shù)受到重視。據(jù)中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院的數(shù)據(jù)，全國(guó)約有130億噸原油地質(zhì)儲(chǔ)量適合二氧化碳驅(qū)油，可提高采收率15%，增加可采儲(chǔ)量19.2億噸，并封存二氧化碳約47億—55億噸；若考慮全部油藏潛力，二氧化碳封存量將達(dá)150億噸以上。但業(yè)內(nèi)人士指出，由于技術(shù)不足、市場(chǎng)體系建設(shè)力度不強(qiáng)，CCUS技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用及降碳潛力遠(yuǎn)未得到充分發(fā)揮。

 

可提高油田采收率5%—15%

 

據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，二氧化碳是一種優(yōu)良的驅(qū)油劑，可以和地下原油互相融合混相，具有混相壓力低和降低界面張力的特點(diǎn)，可在水驅(qū)基礎(chǔ)上提高油田采收率5%—15%。在此背景下，我國(guó)CCUS示范項(xiàng)目中捕集的二氧化碳，在各種形式的再利用中，以提高石油采收率為主。

 

根據(jù)生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院發(fā)布的《中國(guó)二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）年度報(bào)告（2021）》，截至2020年底，我國(guó)已投運(yùn)或建設(shè)中的CCUS示范項(xiàng)目約40個(gè)，碳捕集能力達(dá)300萬(wàn)噸/年。項(xiàng)目主要以石油、煤化工、電力行業(yè)小規(guī)模捕集驅(qū)油示范為主，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)二氧化碳提高石油采收率（CO2-EOR）項(xiàng)目。

 

2021年7月，我國(guó)首個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)CCUS項(xiàng)目，即齊魯石化-勝利油田CCUS項(xiàng)目啟動(dòng)建設(shè)，該項(xiàng)目由齊魯石化捕集二氧化碳運(yùn)送至勝利油田進(jìn)行驅(qū)油封存，預(yù)計(jì)未來(lái)15年，該油田將累計(jì)注入1068萬(wàn)噸二氧化碳，實(shí)現(xiàn)增油227萬(wàn)噸。此外，長(zhǎng)慶油田、延長(zhǎng)油田、新疆油田等均已利用CCUS技術(shù)進(jìn)行二氧化碳驅(qū)油。

 

西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)教授馬勁風(fēng)表示，雖然我國(guó)目前尚處于二氧化碳驅(qū)油技術(shù)發(fā)展的初期階段，但吉林油田、勝利油田、中原油田等混相驅(qū)油項(xiàng)目都已取得一定進(jìn)展，在實(shí)現(xiàn)二氧化碳捕集與封存的同時(shí)，有效解決了低滲透油藏“注不進(jìn)、采不出”的難題，有助于進(jìn)一步提高原油產(chǎn)量。

 

技術(shù)水平偏低制約規(guī)模化發(fā)展

 

“與國(guó)外百萬(wàn)噸以上的驅(qū)油項(xiàng)目相比，我國(guó)CCUS項(xiàng)目仍面臨規(guī)模小、驅(qū)油效果不穩(wěn)定、驅(qū)油收益偏低等問(wèn)題。”馬勁風(fēng)坦言，在從煤電廠、鋼鐵廠、水泥廠等低濃度氣源捕集并提純二氧化碳，再運(yùn)輸?shù)接吞镞M(jìn)行驅(qū)油和二氧化碳地質(zhì)封存這一過(guò)程中，仍存在著多個(gè)技術(shù)難題。

 

馬勁風(fēng)舉例稱(chēng)，在二氧化碳捕集環(huán)節(jié)，國(guó)內(nèi)較大的煤電捕集項(xiàng)目分別是2009年投產(chǎn)的上海石洞口第二電廠10萬(wàn)噸/年捕集設(shè)施和2021年6月投產(chǎn)的陜西國(guó)華錦界電廠15萬(wàn)噸/年捕集設(shè)施，但應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，這些項(xiàng)目的實(shí)際年捕集能力較低，甚至無(wú)法測(cè)試捕集系統(tǒng)滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的效率。

 

而二氧化碳輸送能力偏低則進(jìn)一步阻礙了我國(guó)CCUS項(xiàng)目的規(guī)?；l(fā)展。據(jù)悉，目前國(guó)內(nèi)二氧化碳大多依靠罐車(chē)運(yùn)輸，相關(guān)CCUS項(xiàng)目運(yùn)輸規(guī)模只能勉強(qiáng)達(dá)到10萬(wàn)噸/年左右。而部分發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)有超過(guò)5000公里的專(zhuān)門(mén)二氧化碳輸送管道，還有的輸送能力已經(jīng)達(dá)到1460萬(wàn)噸/年。

 

“除了封存規(guī)模偏小之外，驅(qū)油效果不穩(wěn)定的技術(shù)問(wèn)題，也影響了二氧化碳混相驅(qū)油產(chǎn)量，反過(guò)來(lái)也降低了油田對(duì)二氧化碳的需求。很多驅(qū)油項(xiàng)目并沒(méi)有開(kāi)展井口回收回注，注入的二氧化碳很大一部分又從生產(chǎn)井返回到了大氣中。”馬勁風(fēng)認(rèn)為，應(yīng)進(jìn)一步開(kāi)展完整的觀測(cè)、監(jiān)測(cè)與證實(shí)技術(shù)，以確定二氧化碳封存地點(diǎn)、規(guī)模，進(jìn)而形成穩(wěn)定的市場(chǎng)化需求。

 

補(bǔ)貼力度待提升

 

由于技術(shù)水平限制，CCUS的大規(guī)模應(yīng)用成本偏高，我國(guó)CCUS技術(shù)距離商業(yè)化應(yīng)用還有很大距離。廈門(mén)大學(xué)中國(guó)能源政策研究院院長(zhǎng)林伯強(qiáng)對(duì)記者表示，由于CCUS項(xiàng)目成本高昂、未能建立相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈集群，因而難以產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)投入嚴(yán)重不足。

 

2021年10月，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》和《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》中，曾多次提及CCUS技術(shù)，并指明了CCUS技術(shù)的發(fā)展方向。“政策對(duì)于我國(guó)加速發(fā)展CCUS技術(shù)尤為關(guān)鍵。對(duì)標(biāo)國(guó)際，挪威、加拿大的碳稅及發(fā)達(dá)國(guó)家更細(xì)致的一些激勵(lì)政策等，都可以為我國(guó)的CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)啟示。”馬勁風(fēng)表示。

 

“現(xiàn)階段，很多企業(yè)已經(jīng)看到了國(guó)內(nèi)CCUS項(xiàng)目與國(guó)外的差距，大規(guī)模CCUS項(xiàng)目投資與建設(shè)正逐步開(kāi)展。但需要注意的是，CCUS的相關(guān)技術(shù)問(wèn)題還沒(méi)有得到根本改進(jìn)，需要時(shí)間逐步推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步及大量投資。”馬勁風(fēng)表示，一方面要持續(xù)加大技術(shù)研發(fā)投入，瞄準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù)和裝備升級(jí)；另一方面，地質(zhì)封存是CCUS實(shí)現(xiàn)大規(guī)模減碳的落腳點(diǎn)，提升二氧化碳大規(guī)模地質(zhì)封存的需求才能帶動(dòng)捕集、運(yùn)輸、驅(qū)油等產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈的聚集、發(fā)展和壯大，因此要建立以地質(zhì)封存為核心的CCUS集群或市場(chǎng)體系。

 

林伯強(qiáng)進(jìn)一步指出，在認(rèn)可了CCUS具有原油產(chǎn)量效益及環(huán)境效益的基礎(chǔ)上，除了在政策中點(diǎn)明CCUS發(fā)展的必要性，更應(yīng)加大對(duì)這一產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)貼力度，并重視產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和市場(chǎng)體系建設(shè)，在大型國(guó)有企業(yè)中合理部署CCUS產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)試點(diǎn)示范，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入“強(qiáng)心劑”。