二氧化碳变为宝 驱动石油产出来（硬核科技背后的创新故事）

 

　　中国石化“齐鲁石化—胜利油田百万吨级CCUS项目”二氧化碳输送管道工程首站。
　　胜利油田供图

 

　　核心阅读

　　二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）技术，是指把工业生产等过程中排放的二氧化碳捕集提纯，继而投入新的生产过程进行再利用和封存。2022年，我国首个百万吨级CCUS项目中国石化“齐鲁石化—胜利油田百万吨级CCUS项目”正式注气运行，每年约减排二氧化碳100万吨，相当于每年植树近900万棵，有力推动了能源绿色低碳转型。

　　导致全球变暖的二氧化碳，不仅能注入地下封存、实现减排，还能成为增产石油的“香饽饽”？

　　在山东淄博齐鲁石化第二化肥厂，矗立着两个巨型储罐。经过处理的液体二氧化碳从罐中出发，搭乘专属“地铁”——我国最长的二氧化碳输送管道，一路向北输送109公里后，抵达“终点站”胜利油田正理庄油田生产区，被注入地下油藏封存的同时，驱动更多石油产出来。

　　这是中国石化胜利油田和齐鲁石化联手打造的国内首个百万吨级二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）示范工程。“把工业生产等过程中排放的二氧化碳捕集提纯，继而投入新的生产过程进行再利用和封存，正是CCUS技术的原理。”胜利油田CCUS油藏开发研究高级专家张传宝说。

　　据测算，项目预计15年可增油300万吨，每年约减排二氧化碳100万吨，相当于每年植树近900万棵，有力推动了能源绿色低碳转型。

　　打开技术“大门”——

　　“磨刀石”里采石油

　　不止一次，张传宝恨不得钻到3000米深的地下油层中一探究竟，“到底怎么把油从‘磨刀石’里挤出来？”

　　“地下的石油并非像河流一样自由流动，有些低渗透油藏储存在地下几千米深的岩石缝隙中，开采难度大。唤醒这块‘沉睡’的地下宝藏，对我国能源安全具有重要意义。”几十年来，张传宝一直在试图“啃下”油田开发的一块“硬骨头”——低渗透油藏。

　　要想把石油采出，往往要靠水来驱动，可低渗透油藏的储层岩石像磨刀石一样致密、坚硬。一些情形下，水注不进去，油采不出来。

　　水注不进去，无孔不入的气行不行？科研工作者盯上了二氧化碳。“超临界二氧化碳有独特的性能，密度像液态，黏度像气体，分子结构小、黏度小，更容易进入低渗岩石的孔隙中。如果能让它与原油混相为一种液体，增加原油流动性，就能让原本躲藏在孔隙中的原油‘现身’，提高原油产量。”张传宝说。

　　当时，国内CCUS技术尚属科研“无人区”。1996年开始，科研工作者花了3年时间，自行设计物理模拟装置，通过一次次物理评价和试验，找到了影响二氧化碳与原油混相的三大因素——压力、温度、原油物性，为后期理论研究奠定了基础。

　　理论证明了二氧化碳驱油行之有效，但实践起来并不顺利。2008年，油田科研工作者在胜利油田高89—1区块进行试验。“在地下，油藏压力达到一定值，二氧化碳处于超临界状态，有较大溶解能力，原油溶入二氧化碳，混相为一种液体。可实际操作时，压力达不到合适值，导致气和油‘各行其道’、难以互溶。”张传宝说。

　　到底多大压力，才能让原油和二氧化碳在地下互溶？2013年，油田科研工作者移师胜利油田樊142区块，开展了长达1800多天的试验，压力值从17兆帕一点点往上提……终于，当压力值升到40兆帕时，石油从井口喷薄而出。