7月15日,光合啟能實踐隊走進濱博管理區,實地觀察學習頁巖油開采、CCUS(碳捕集、利用與封存)等前沿技術,深入了解石油行業綠色低碳發展的現狀、難點與創新方向。
頁巖油開采:破解低滲儲層開發難題
在濱博管理區,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”——常規方式難以實現經濟開采,加之復雜的地質結構給井位部署和壓裂施工帶來諸多挑戰。
目前,試驗基地主要依靠水平井分段壓裂技術突破瓶頸。首先鉆出長水平井盡可能穿過多的甜點,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絡釋放原油。開采過程中,初期采用“適度控壓、連續排采”策略,將生產壓差控制在小范圍內,避免壓裂液返排過快破壞儲層;待地層能量穩定后,再逐步將壓差放大以提升產量。同時,電潛泵、螺桿泵等舉升設備的靈活應用,確保了不同黏度原油的順利產出。
像頁巖油一樣的非常規油氣開發可以彌補我國常規油氣的不足,為能源供給提供更穩定的“后備力量”。

圖一 頁巖油開采現場 王宇軒攝 圖二 試驗區的頁巖油儲存概況 王宇軒攝
CCUS 技術:構建石油行業低碳循環
“簡單來說,CCUS就是將捕集到的CO2注入地下油藏,驅替油藏,壓出井外的一種技術。”從講解中實踐隊員得知CCUS 技術將CO2回收利用,減少了碳排放的同時又提高了油井產量,是石油行業實現綠色轉型的關鍵抓手。

圖三 CCUS技術中向地下油藏注入氣體的裝置 王宇軒攝
碳捕集環節主要分為燃燒前與燃燒后兩種技術路徑。燃燒前捕集適用于化石燃料制氫、合成氨等工業場景,如天然氣制氫過程中,原料氣經轉化、變換后產出純度 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,主要采用胺液循環吸收、活性炭吸附、膜分離等技術。隨后試驗區以適用于長距離、大規模運輸的管道運輸為主進行碳運輸,這些二氧化碳會被注入油藏以實現“驅油+封存”雙重效益。實踐顯示,超臨界二氧化碳能降低原油黏度、膨脹原油體積,使采收率提升 10-15%,且封存率超 90%;向枯竭氣藏注入二氧化碳,還可將天然氣采收率提升至 70-80%。除此之外我們也可以通過工業利用實現資源化,如二氧化碳與氫氣合成甲醇、與環氧乙烷合成碳酸乙烯酯等。
然而介紹員也坦言,CCUS 技術雖能助力電力、鋼鐵、化工等高排放行業深度脫碳,但其高成本、各環節協同難度大、長期封存監測復雜等問題仍待突破,且開采中氣體的高氣壓也存在安全隱患,需政策、技術、產業多方協同破解。
此次實踐中,光合啟能實踐隊不僅看到了當前石油開采面臨的新問題,更深刻認識到綠色賦能對推動石油科技發展的重要性。石油開發的道路仍在不斷延伸,無論是奮戰在工作崗位上的石油人,還是肩負使命的大學生,都應銘記這一時代課題,向著更高的科技高峰攀登,共同建設符合時代要求的新油田。
中國石油大學(華東)光合啟能實踐隊 通訊員 管勇吉 王世維