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  在陕西榆林定边县冯地坑镇一座座浑圆形黄土峁间,由国家发改委、国务院科学技术部联合发起,中国石油重大专项支撑和陕西省科技专项支持的“国家科技重大专项”——长庆姬塬油田黄3区二氧化碳驱综合试验站坐落其中,与周围自然环境和谐相融。

  碳源:利用天时地利“变废为宝”

  走进站内,站内8个罐容50立方米的液态二氧化碳储罐在阳光下熠熠生辉。在这里,注入泵、采出液处理装置同时运作,每小时能将8.5吨液态二氧化碳稳定注入地层驱油。在这个占地面积仅1.63公顷的站点,年埋存、捕集与循环利用的二氧化碳相当于150公顷以上的常绿阔叶林一年吸收的二氧化碳气量。试验区37口油井的产量相当于同区块其他区域51口油井的产量。

  目前,黄3区已探索形成集二氧化碳驱油与埋存、捕集与循环利用于一体的长庆CCUS循环利用技术模式,成为长庆油田绿色低碳发展的亮丽名片,辐射带动鄂尔多斯盆地CCUS产业发展。

  长庆采油五厂工程师杨金峰介绍工艺流程时说:“运到站内的二氧化碳先进入二氧化碳储罐区,再注入油层驱油。一次采油流程完成后,经过分离、提纯等处理,将二氧化碳重新回注至油层,实现100%埋存。”那么,“碳”从哪里来?

  我国西北地区能源资源富集,其中内蒙古鄂尔多斯、陕西榆林和宁夏宁东最为典型集中,被誉为能源“金三角”。黄3区二氧化碳驱综合试验站正处在这个“金三角”核心区域。从黄3区望去,西北方向有宁东能源化工基地、宁夏石化,东北方向连接榆横工业园、上古天然气处理总厂、榆神工业园,北邻苏里格天然气深度处理总厂,南通庆阳石化。这些二氧化碳“排放大户”为这项“绿色工程”的碳源提供了多样化解决方案。“以宁东煤化工基地为例,此处碳排放浓度高,捕集成本低,交通便利,具备较好的源汇匹配优势。”长庆勘探开发研究院提高采收率研究所副所长范伟介绍道。

  事实上,在整个能源“金三角”,生产效益与碳减排的矛盾始终是制约低碳发展的“紧箍咒”。这项工程的落户,也为煤化工企业找到了一把破解“高碳”之困的“钥匙”。长庆油田将在地方政府大力支持下,与碳排放企业通力合作,在考虑最佳区域源汇匹配的基础上,力争在“十四五”末建成百万吨级二氧化碳输送管道,降低碳源投入成本,为CCUS工业化应用解除后顾之忧。

  碳驱油:技术升级再造一个大油田

  目前,全球消化碳的主流方式是石油开采和地质封存。

  “CO_2-EOR(二氧化碳强化采油)是最有效提高石油采收率的技术之一。”范伟介绍说。黄3区长8油藏属于典型的超低渗透油藏,岩性致密,依靠注水采收率低,而用二氧化碳驱油,试验区油井平均产量可提高37%以上,中心井产量翻番,预测最终采收率能达到34%以上。

  如今,长庆姬塬油田黄3区二氧化碳驱综合试验站的建设已走过8个年头,形成了适应黄土塬复杂地形条件和油藏特点的二氧化碳混相驱替、防腐防气窜、不加热单管密闭集输、二氧化碳循环利用、安全有效埋存的模式。

  按照长庆油田CCUS“三步走”发展目标,“十四五”期间,长庆将在陕、甘、宁分别布局建设3个百万吨级CCUS示范项目,示范带动盆地CCUS产业发展,打造环鄂尔多斯盆地千万吨级CCUS/CCS产业集群。“按照这样的发展愿景,未来将实现新增原油可采储量3.92亿吨以上,近千万吨原油持续增产稳产,相当于再造一个大油田。”范伟说道。

  碳带动:打造“绿色零碳”新能源综合示范基地

  从黄3区二氧化碳驱综合试验站远眺,山峁上“长庆油田姬塬公益碳汇林”字样赫然醒目,种下的樟子松、云杉、新疆杨已成规模。

  2021年年初,长庆油田确定在姬塬油田建设绿色低碳先导示范区。长庆油田党委书记、执行董事何江川现场调研时提出,要全力打造以CCUS项目为核心,集节能降耗、光电、风电、地热、伴生气回收、碳汇林建设为一体的“绿色零碳”新能源综合示范基地。

  “2021年,采油五厂在综合试验站周边建成126亩碳汇林,荣获‘2021年度榆林市造林绿化先进单位’称号。今年,我们再建338亩碳汇林,植树1.85万余株,将在姬塬油田宁夏区域内完成第三期550亩的建设任务,形成千亩碳汇林的规模。预计成林后,每年可吸收二氧化碳2.4万吨,为打造绿水青山美丽家园作贡献。”采油五厂生产保障大队大队长张小龙告诉记者。

  距黄3区二氧化碳驱综合试验站仅10公里的山坳里,坐落着长庆油田首个“绿色零碳”生产示范单元——沙4增。该生产单元大力实施节能降耗和清洁替代,建成地热利用、光伏发电、节能降耗、管理提升4大功能模块,力争实现全流程、全过程减碳。目前,该单元已实现用热全部由地热提供,用电量全部由光伏发电提供,真正做到了二氧化碳“零排放”。同时,探索形成的绿色生产单元建设模式正在姬塬油田逐步推广应用。

  截至11月23日,黄3区CCUS试验区累计注入液态二氧化碳18.3万吨,完成总注入量的34.2%,累计产油7.28万吨,累计增油2.4万吨。长庆姬塬油田黄3区二氧化碳驱综合试验站这项“绿色工程”在保障国家能源安全的同时,也守护着祖国的绿水青山。

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