來源:中國(guó)紀(jì)檢監(jiān)察報(bào) 關(guān)鍵詞:二氧化碳封存, 時(shí)間:2023-06-13 15:10
深圳西南約200公里,南海東部海域,深藍(lán)海面上泛著波光,一望無際。從空中俯瞰,矗立于此的恩平15-1平臺(tái),在陽光照射下耀眼奪目。
“這是二氧化碳回注井的采油樹?!敝袊?guó)海油深圳分公司恩平15-1平臺(tái)鉆井總監(jiān)張凱告訴記者。
記者了解到,采油樹是一種井口裝置,是油氣井最上部控制和調(diào)節(jié)油氣生產(chǎn)開發(fā)的主要設(shè)備。與常規(guī)開發(fā)井的紅色采油樹不同,這口井的采油樹之所以為綠色,既彰顯了其作為回注井的與眾不同,也體現(xiàn)了示范工程項(xiàng)目的“綠色”意義。
目前,油田開發(fā)伴生的成百上千噸超臨界狀態(tài)二氧化碳,正從這里進(jìn)入一條長(zhǎng)長(zhǎng)的、深入海底的“綠色通道”,源源不斷回注至海底“巨碗”中。
不過,建這樣一條“綠色通道”極其不易。
“難!超預(yù)期的難!”回憶起這口二氧化碳回注井的誕生歷程,中國(guó)海油深圳分公司恩平15-1油田群開發(fā)項(xiàng)目組鉆完井經(jīng)理鄧成輝連說了兩個(gè)“難”。他告訴記者,入行15年,歷經(jīng)百余口井的作業(yè),這口二氧化碳回注井是他遇到的最難打的一口井。
“這是一個(gè)高難度的淺層大位移井,另外還要進(jìn)行二氧化碳回注,總體作業(yè)難度和挑戰(zhàn)極高。”鄧成輝用“既‘淺’又‘軟’”來形容這條“綠色通道”途經(jīng)區(qū)域的地質(zhì)條件。
淺,是指地層淺,目的地——海底“巨碗”在海床以下800米,但距離平臺(tái)卻有3公里遠(yuǎn),水垂比大。這意味著在鉆進(jìn)過程中,垂直方向每向下增加1米的深度,水平方向就要前進(jìn)3米以上。打這樣的大位移井原本難度就很大。與此同時(shí),途經(jīng)區(qū)域地層又很“軟”,“嬌氣”得像豆腐塊一樣,容易破裂,無法為鉆具提供有效支撐。鉆具在地層中鉆進(jìn),“來硬的不行,來軟的也不行”。
不僅如此,在鉆完井作業(yè)過程中還面臨著套管下入風(fēng)險(xiǎn)、固井質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、井眼漏失風(fēng)險(xiǎn)等諸多工程挑戰(zhàn)。就像建隧道,既要在合適的地層中沿著既定方向不斷前進(jìn),又要時(shí)刻關(guān)注隧道周圍會(huì)不會(huì)發(fā)生坍塌,還要防止通道以外地層中的液體滲漏發(fā)生倒灌等。加之地下鉆井過程無法及時(shí)、直觀地看到鉆頭前端以及井筒中的狀況,其難度更甚。記者了解到,打一口井深相近的簡(jiǎn)單井大概需要15至20天時(shí)間,但完成這口二氧化碳回注井耗時(shí)2個(gè)多月。
據(jù)介紹,這條“綠色通道”總長(zhǎng)超3700米,鉆進(jìn)不同井眼深度需要下入不同尺寸的套管穩(wěn)固井壁,確保鉆井通道通暢和安全。套管共有4層,內(nèi)部最細(xì)的注氣管柱直徑約11厘米,如同一根超長(zhǎng)“吸管”。為了確保這口回注井打得成,同時(shí)讓二氧化碳注得進(jìn)、封得住,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)針對(duì)鉆完井作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)以及二氧化碳的特殊性質(zhì),開展了有關(guān)技術(shù)攻關(guān)。
創(chuàng)新采用特制鉆井液——低溫流變性穩(wěn)定鉆井液,既能有效抵抗酸性二氧化碳腐蝕,還能支撐井壁、潤(rùn)滑井眼,讓鉆進(jìn)之路通暢無阻。同時(shí),還研發(fā)出“抗二氧化碳腐蝕水泥漿體系”“低溫泥餅預(yù)沖洗”“長(zhǎng)水平段尾管回接”“低壓竄漏全封”等技術(shù),確保該井在長(zhǎng)達(dá)幾十年的注入期間擁有“金剛不壞之身”。
為了確保二氧化碳回注周期的井下安全,及時(shí)監(jiān)測(cè)井筒的完整性,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還安裝了“井下聽診器”,即借助分布式光纖傳感技術(shù),實(shí)現(xiàn)全井筒監(jiān)測(cè)?!斑@是某個(gè)井下測(cè)點(diǎn)的壓力值,這是溫度,精度可達(dá)0.1攝氏度?!痹诙髌?5-1平臺(tái)中控室,張凱指著監(jiān)控屏幕上的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)告訴記者,每隔一米就有一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),就像數(shù)千只敏銳的眼睛,在看不見摸不著的井下無死角觀察注氣管柱是否存在泄漏。
預(yù)測(cè)封存量達(dá)2.58萬億噸
我國(guó)海底“封碳”潛力巨大
順應(yīng)全球能源行業(yè)低碳化發(fā)展大趨勢(shì),我國(guó)首個(gè)海上二氧化碳封存示范工程構(gòu)建起安全可控的二氧化碳捕集、封存技術(shù)和裝備體系,攻克了海上操作空間受限、海洋高濕高鹽環(huán)境、高難度淺層大位移水平井等一系列難題。
“開創(chuàng)多項(xiàng)國(guó)內(nèi)首創(chuàng)技術(shù),自主研發(fā)制造出我國(guó)首套海上二氧化碳封存裝置,自主設(shè)計(jì)實(shí)施了我國(guó)首口海上二氧化碳回注井,實(shí)現(xiàn)了二氧化碳的零排放……”在總結(jié)恩平15-1油田二氧化碳封存示范工程時(shí),中國(guó)海油深圳分公司恩平油田總經(jīng)理萬年輝表示。
這一項(xiàng)目的成功投用,不僅實(shí)現(xiàn)了我國(guó)海上二氧化碳封存領(lǐng)域從無到有的重要突破,也為后續(xù)工作提供了思路,奠定了未來“岸碳入?!钡募夹g(shù)支撐和現(xiàn)實(shí)條件,為粵港澳大灣區(qū)乃至全國(guó)提供了快速降碳的可行方案。
事實(shí)上,二氧化碳捕集利用與封存技術(shù),是國(guó)際公認(rèn)的有效促進(jìn)碳減排的重要措施,是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)之一,被視為減碳的托底技術(shù)。
近年來,我國(guó)二氧化碳捕集利用與封存技術(shù)發(fā)展迅速,示范項(xiàng)目加速落地。華能北京熱電廠碳捕集項(xiàng)目,成為2008年北京奧運(yùn)會(huì)期間我國(guó)對(duì)外展示的窗口;甘肅省最東部,華能隴東煤電風(fēng)光儲(chǔ)一體化多能互補(bǔ)綜合能源基地建設(shè)正酣,擁有全球首個(gè)150萬噸/年大規(guī)模CCUS工程示范項(xiàng)目,建成后將實(shí)現(xiàn)低能耗二氧化碳捕集、驅(qū)油與封存全流程工業(yè)示范……
不過,這些都是陸地二氧化碳捕集利用與封存項(xiàng)目,恩平15-1油田二氧化碳封存示范工程開拓了我國(guó)二氧化碳捕集、利用和封存的新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)。
“相對(duì)于陸地碳封存而言,海上碳封存具有選址容易、安全性高、環(huán)境影響小、封存規(guī)模大等優(yōu)勢(shì)?!敝袊?guó)海油深圳分公司開發(fā)部經(jīng)理戴宗介紹。今年1月自然資源部首次發(fā)布的中國(guó)海域二氧化碳地質(zhì)封存潛力評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,我國(guó)海上二氧化碳地質(zhì)封存潛力巨大,預(yù)測(cè)封存量達(dá)2.58萬億噸,可為“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供重要支撐。
二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)有利于海洋石油工業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型。記者了解到,在這一示范工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,中國(guó)海油已經(jīng)在廣東惠州啟動(dòng)我國(guó)首個(gè)千萬噸級(jí)碳捕集與封存集群項(xiàng)目,未來將捕集粵港澳大灣區(qū)排放的二氧化碳,通過管道等方式輸送到珠江口盆地海域進(jìn)行封存。
中國(guó)海油有關(guān)負(fù)責(zé)人表示,將繼續(xù)加大科研攻關(guān),推動(dòng)二氧化碳捕集、封存向二氧化碳捕集、利用、封存發(fā)展,提高采油效率的同時(shí)解決二氧化碳封存的問題。
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