7月15日，光合啟能實(shí)踐隊(duì)走進(jìn)濱博管理區(qū)，實(shí)地觀察學(xué)習(xí)頁巖油開采、CCUS（碳捕集、利用與封存）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(diǎn)與創(chuàng)新方向。

頁巖油開采：破解低滲儲(chǔ)層開發(fā)難題

    在濱博管理區(qū)，實(shí)踐隊(duì)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(chǔ)層因低孔隙度、低滲透率的特點(diǎn)，成為開采中的“硬骨頭”——常規(guī)方式難以實(shí)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(yàn)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(zhǎng)水平井盡可能穿過多的甜點(diǎn)，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(chǔ)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(shí)，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(bǔ)我國(guó)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(chǎng) 王宇軒攝                              圖二 試驗(yàn)區(qū)的頁巖油儲(chǔ)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(jiǎn)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(shí)踐隊(duì)員得知CCUS 技術(shù)將CO₂回收利用，減少了碳排放的同時(shí)又提高了油井產(chǎn)量，是石油行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵抓手。

圖三 CCUS技術(shù)中向地下油藏注入氣體的裝置 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(chǎng)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(duì)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)。隨后試驗(yàn)區(qū)以適用于長(zhǎng)距離、大規(guī)模運(yùn)輸?shù)墓艿肋\(yùn)輸為主進(jìn)行碳運(yùn)輸，這些二氧化碳會(huì)被注入油藏以實(shí)現(xiàn)“驅(qū)油+封存”雙重效益。實(shí)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(yè)利用實(shí)現(xiàn)資源化，如二氧化碳與氫氣合成甲醇、與環(huán)氧乙烷合成碳酸乙烯酯等。

    然而介紹員也坦言，CCUS 技術(shù)雖能助力電力、鋼鐵、化工等高排放行業(yè)深度脫碳，但其高成本、各環(huán)節(jié)協(xié)同難度大、長(zhǎng)期封存監(jiān)測(cè)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。

    此次實(shí)踐中，光合啟能實(shí)踐隊(duì)不僅看到了當(dāng)前石油開采面臨的新問題，更深刻認(rèn)識(shí)到綠色賦能對(duì)推動(dòng)石油科技發(fā)展的重要性。石油開發(fā)的道路仍在不斷延伸，無論是奮戰(zhàn)在工作崗位上的石油人，還是肩負(fù)使命的大學(xué)生，都應(yīng)銘記這一時(shí)代課題，向著更高的科技高峰攀登，共同建設(shè)符合時(shí)代要求的新油田。

中國(guó)石油大學(xué)（華東）光合啟能實(shí)踐隊(duì) 通訊員 管勇吉 王世維