7月13日,光合啟能實踐隊走進(jìn)濱博管理區(qū)與火燒驅(qū)試驗基地,實地觀察學(xué)習(xí)頁巖油開采、CCUS(碳捕集、利用與封存)及火燒驅(qū)油等前沿技術(shù),深入了解石油行業(yè)綠色低碳發(fā)展的現(xiàn)狀、難點與創(chuàng)新方向。
頁巖油開采:破解低滲儲層開發(fā)難題
在濱博管理區(qū),實踐隊員了解到,頁巖油是賦存于泥頁巖及其夾層中的非常規(guī)原油,其儲層因低孔隙度、低滲透率的特點,成為開采中的“硬骨頭”——常規(guī)方式難以實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)開采,加之復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)給井位部署和壓裂施工帶來諸多挑戰(zhàn)。
目前,試驗基地主要依靠水平井分段壓裂技術(shù)突破瓶頸。首先鉆出長水平井穿過盡可能多的甜點,最大化增加油層接觸面積;隨后通過分段壓裂向地層注入高壓液體,使頁巖層形成裂縫網(wǎng)絡(luò)釋放原油。開采過程中,初期采用 “適度控壓、連續(xù)排采” 策略,將生產(chǎn)壓差控制在小范圍內(nèi),避免壓裂液返排過快破壞儲層;待地層能量穩(wěn)定后,再逐步將壓差放大以提升產(chǎn)量。同時,電潛泵、螺桿泵等舉升設(shè)備的靈活應(yīng)用,確保了不同黏度原油的順利產(chǎn)出。
像頁巖油一樣的非常規(guī)油氣開發(fā)可以彌補我國常規(guī)油氣的不足,為能源供給提供更穩(wěn)定的“后備力量”。

圖一 頁巖油開采現(xiàn)場 王宇軒攝 圖二 試驗區(qū)的頁巖油儲存概況 王宇軒攝
CCUS 技術(shù):構(gòu)建石油行業(yè)低碳循環(huán)
“簡單來說,CCUS就是將捕集到的CO2注入地下油藏,驅(qū)替油藏,壓出井外的一種技術(shù)。”從講解中實踐隊員得知CCUS 技術(shù)將CO2回收利用,減少了碳排放的同時又提高了油井產(chǎn)量,是石油行業(yè)實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵抓手。

圖三 注氣泵 王宇軒攝
碳捕集環(huán)節(jié)主要分為燃燒前與燃燒后兩種技術(shù)路徑。燃燒前捕集適用于化石燃料制氫、合成氨等工業(yè)場景,如天然氣制氫過程中,原料氣經(jīng)轉(zhuǎn)化、變換后產(chǎn)出純度 99% 以上的二氧化碳;燃燒后捕集則針對電廠、水泥廠等排放的煙道氣,主要采用胺液循環(huán)吸收、活性炭吸附、膜分離等技術(shù)。最后這些二氧化碳會被注入油藏以實現(xiàn)“驅(qū)油+封存”雙重效益。但其高成本、各環(huán)節(jié)協(xié)同難度大、長期封存監(jiān)測復(fù)雜等問題仍待突破,且開采中氣體的高氣壓也存在安全隱患,需政策、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)多方協(xié)同破解。
火燒驅(qū)油:為稠油、余油開采注入 “熱動力”
實踐隊員們前往火燒驅(qū)試驗現(xiàn)場。火燒驅(qū)適用于稠油開采,向井中注入壓縮空氣,人工點燃油層,使原油重質(zhì)組分高溫下發(fā)生熱裂解和燃燒,生成輕質(zhì)烴、二氧化碳和水蒸氣。“其實火燒驅(qū)也可以看作是一種特殊的氣驅(qū)。”介紹員解釋燃燒產(chǎn)生的氣體可以形成 “驅(qū)替前緣”,推動原油向生產(chǎn)井流動,加速原油生產(chǎn),F(xiàn)場采用移動式連續(xù)管電點火技術(shù)保障安全,確保油層穩(wěn)定點燃。同時,這項技術(shù)目前也面臨挑戰(zhàn):油層非均質(zhì)性易導(dǎo)致燃燒前緣發(fā)生爆燃,高溫與酸性氣體可能會腐蝕管柱。

圖四 圖五 實踐隊員們在火燒驅(qū)油先導(dǎo)實驗中心站經(jīng)理的帶領(lǐng)下學(xué)習(xí)相關(guān)知識并參觀火燒驅(qū)油設(shè)備現(xiàn)場 王宇軒攝
此次實踐讓光合啟能實踐隊隊員們直觀感受到石油開采技術(shù)的創(chuàng)新突破與綠色轉(zhuǎn)型的迫切性,體會理解能源行業(yè)低碳發(fā)展路徑提供了生動的一線視角。石油開發(fā)的路仍在不斷變化的時代中不斷向前延伸,盡管這條路上會有無數(shù)的坎坷與荊棘,我們?nèi)孕栌每萍紕?chuàng)新的力量突破困難,踐行綠色發(fā)展理念,建設(shè)更加符合時代要求的新油田。