2020年9月，我國提出“二氧化碳排放力爭2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”的“雙碳”目標(biāo)。

據(jù)悉，CO2捕集與驅(qū)油封存技術(shù)(CCUS)作為當(dāng)前最有效的碳減排途徑之一，既能封存大量CO2，又能增產(chǎn)石油，具有保障國家能源安全和保護生態(tài)環(huán)境的雙重意義，該技術(shù)已經(jīng)得到世界各國的重視，美國、英國、加拿大、澳大利亞以及歐盟等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)頒布了CCUS技術(shù)的發(fā)展戰(zhàn)略，我國在近年來也通過政府宏觀調(diào)控和相關(guān)政策支持，推動CCUS技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展與應(yīng)用示范，發(fā)展CCUS技術(shù)可謂大勢所趨。

近年來，石化油服(600871.SH)憑借超前布局的CCUS技術(shù)，已建設(shè)10余個國內(nèi)重點工程，如勝利電廠煙氣CO2 4萬噸/年捕集純化與驅(qū)油封存全流程項目，陜西某大型電廠15萬噸/年煙氣CO2捕集工程，目前在我國各地“捕碳”超40萬噸。

14年攻關(guān)探索 CO2捕集技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平

經(jīng)過在碳減排領(lǐng)域14年的攻關(guān)探索，石化油服下屬石油工程設(shè)計公司成功實現(xiàn)了CO2捕集、輸送與驅(qū)油封存的規(guī)?；①Y源化、一體化和低成本減排，取得了多項創(chuàng)新成果，形成了完全自主知識產(chǎn)權(quán)的成套技術(shù)和工藝包，主編了國家標(biāo)準(zhǔn)《煙氣二氧化碳捕集純化工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》、石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《二氧化碳輸送管道工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》，填補了國內(nèi)外技術(shù)空白。

由石油工程設(shè)計公司研發(fā)的CCUS技術(shù)可以從電廠、鋼鐵廠廢氣等低濃度氣源中，低成本捕集CO2，然后輸送到油田生產(chǎn)現(xiàn)場，注入地下，用于驅(qū)油的同時實現(xiàn)CO2的地質(zhì)封存，這種變廢為寶、一舉多得、清潔高效的技術(shù)是實現(xiàn)我國化石能源CO2近零排放的主要途徑之一，減排潛力巨大，對控制全球氣候變化及溫室效應(yīng)，助力國家“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)的實現(xiàn)。

其中，關(guān)鍵的低能耗煙氣CO2捕集技術(shù)能夠有效降低捕集能耗和成本，提高CCUS項目經(jīng)濟性，授權(quán)國家發(fā)明專利11項，標(biāo)志著石化油服該項技術(shù)水平達(dá)到國際先進(jìn)水平。

但是技術(shù)團隊沒有滿足于現(xiàn)狀，仍以項目為平臺，以低成本減排為目標(biāo)，以驅(qū)油封存為抓手，深入開展百萬噸級CCUS工程技術(shù)研發(fā)，支撐中石化及國家大規(guī)模CCUS工程示范。

超前戰(zhàn)略布局 CO2管道輸送技術(shù)填補國內(nèi)空白

想要將捕集的高純度二氧化碳運輸?shù)津?qū)油陣地，輸送管道不可或缺。

早在2009年，石化油服下屬石油工程設(shè)計公司就開始戰(zhàn)略布局開展大規(guī)模、長距離CO2管道輸送技術(shù)的研究。重點研究涵蓋CO2基礎(chǔ)物性、管道輸送工藝、安全控制等關(guān)鍵領(lǐng)域，形成了二氧化碳管道輸送特色技術(shù)，申報多項專利。

一方面，基于地理信息數(shù)據(jù)平臺開展管道路由三維設(shè)計，為后期的數(shù)字化移交與智能化建設(shè)奠定基礎(chǔ);另一方面，依托三維平臺中的影像與高程數(shù)據(jù)，在三維設(shè)計平臺中加載CO2淹沒分析模塊，在設(shè)計期對沿線高后果區(qū)進(jìn)行識別，為日后管道的安全運維提供設(shè)計技術(shù)保障。

結(jié)合國內(nèi)外規(guī)范及CO2管道安全輸送相關(guān)技術(shù)要求，石油工程設(shè)計公司還編制了1項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《CO2輸送管道工程設(shè)計規(guī)范》(SH∕T 3202-2018)，填補了國內(nèi)空白。

推動CO2高效注入地下驅(qū)油 實現(xiàn)CCUS技術(shù)閉環(huán)

二氧化碳到達(dá)驅(qū)油陣地后，如何快速高效注入地下呢?

石化油服下屬石油工程設(shè)計公司按照“五化”建設(shè)理念推進(jìn)示范工程地面實施方案，開展了注入工程標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計工作，開發(fā)了3大類、11個系列的可拆卸式低溫CO2儲存裝置、低溫CO2增壓裝置、多井式調(diào)壓計量裝置，通過多個模塊的拼插組合滿足不同規(guī)模的注入需求，所有設(shè)備及閥組安裝全部實現(xiàn)橇裝化設(shè)計及工廠化預(yù)制，開展模塊化施工，實現(xiàn)注入裝置的快速安裝和靈活搬遷。

特別是開發(fā)了適用于單井注入的計量調(diào)流裝置，解決了二氧化碳計量難題。注入站通過生產(chǎn)自動化實現(xiàn)一鍵啟動、一鍵停車、遠(yuǎn)程監(jiān)控，配合二氧化碳泄露檢測、視頻監(jiān)控等手段實現(xiàn)無人值守。前線設(shè)區(qū)域指揮中心，進(jìn)行統(tǒng)一的車輛調(diào)度、集中監(jiān)控及巡檢安排，最終實現(xiàn)集中監(jiān)控、無人值守、有人巡檢、專業(yè)維修的運行管理模式。

記者查詢資料后得知，CO2注入地下驅(qū)油，油氣水采出后將呈現(xiàn)高腐蝕性、高氣液比、加劇乳化的特征，與常規(guī)開發(fā)方式采出液處理存在很大不同。

針對CO2驅(qū)采出液特點，石油工程設(shè)計有限公司研發(fā)了一系列CO2驅(qū)采出液安全集輸、高效處理、廢水廢氣回收回注技術(shù)，為二氧化碳利用環(huán)節(jié)全面保駕護航。

CO2注入地下進(jìn)行驅(qū)油與封存，還必須配合空天地一體的監(jiān)測技術(shù)，保障封存率。

石油工程設(shè)計公司技術(shù)團隊融合InSAR技術(shù),優(yōu)化了大氣改正、相位解纏算法，克服了失相干嚴(yán)重、精度低等難題，實現(xiàn)了區(qū)域地面變形時空序列高精度監(jiān)測，比常規(guī)InSAR技術(shù)精度提高了10%以上。探索了高時效性環(huán)境風(fēng)險識別預(yù)警方法，在空中、地面、地下開展了土壤氣、大氣、地下水、地面變形、植被遙感等系統(tǒng)的監(jiān)測研究。

占領(lǐng)低碳技術(shù)制高點 助力“雙碳”目標(biāo)加速實現(xiàn)

據(jù)石化油服消息，上述技術(shù)成果將被應(yīng)用在勝利油田百萬噸級CCUS項目-勝利油田高89-樊142地區(qū)二氧化碳驅(qū)油與封存示范工程中。該工程部署73口注氣井，采用研發(fā)的撬裝化設(shè)備進(jìn)行注氣，采出液與非二氧化碳驅(qū)采出液分質(zhì)處理，采出水處理為I級水質(zhì)用于注水開發(fā)，采出氣增壓回注地層再利用，打造清潔低碳、安全環(huán)保的勝利油田百萬噸CO2驅(qū)油與封存示范工程。

據(jù)悉，本項目的實施實現(xiàn)了CO2捕集與驅(qū)油封存的規(guī)模化、資源化、一體化和低成本減排，引領(lǐng)了CO2捕集、輸送與驅(qū)油地面工程技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，對于促進(jìn)國家綠色經(jīng)濟發(fā)展、推動碳減排事業(yè)、助力國家實現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)具有現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞： 石化油服CCUS技術(shù) 雙碳目標(biāo) 綠色經(jīng)濟 經(jīng)濟發(fā)展