中国石油吉林油田CCS-EOR项目关键风险管控

2019-6-25 08:43 来源: 城市温室气体

CCUS培训班的第十三堂课,中国石油吉林油田分公司二氧化碳捕集埋存与提高采收率开发公司李清老师介绍中国石油吉林油田CCS-EOR项目关键风险管控。

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松辽盆地是一个比较好的油气藏富体地,储量比较大,大庆油田、吉林油田就是在这里诞生的,吉林油田位于松辽盆地南部。
2005年的时候,在松辽盆地南部发现了高含二氧化碳的火山岩气藏,如果动用这部分气藏,就要考虑温室气体减排,必须解决二氧化碳的去向问题。我们有得天独厚的优势,同一个区域不同的深度分布着气藏和油藏,气藏和油藏上下叠置,正好油藏也处于水驱的中后期,需要三次采油技术来提高采收率。二氧化碳驱油技术在全世界是公认的提高采收率的三次采油技术之一。这样我们把CCS-EOR项目开展起来了。
实施项目之初顶层设计十分重要,主要技术路线是将采出的天然气中的二氧化碳进行分离之后,通过增压注入到地下,驱油之后,再把伴生气中二氧化碳分离出来,回注到地下。研究和试验应用的过程很艰辛,也走了一些弯路。从这张图上可以看到,整个CCS-EOR的工艺流程。黄色部分就是采气井,采出来的含二氧化碳天然气,进行MDEA分离,分离出来的二氧化碳,通过管线输送到注气站,通过注气站增压压缩机,直接增压气相注入,不需要液化过程。再通过红色的注入井注入到地下。注入地下的二氧化碳与地下的原油进行混相(混相驱油效率大大高于非混相,我们这个油田正好适合于混相区)。二氧化碳与原油共同运移,被油井采出,通过分离手段,再回收采出的二氧化碳,通过增压压缩机再注入到地下,这样形成整个CCS-EOR过程零排放。
我们近些年研究,走通了CCS-DOR的全流程,但是全过程还没有,因为我们整体累计注气最长一个区块是从2012年到现在只有七年,与我们最初的方案设计的15年还有八年时间,所以我们认为这个过程中随着二氧化碳驱替的持续进行,还会有一些没有预料到、没有见到的问题,需要我们研究攻关,因此,我们说走通了工艺全流程。
 技术成果这一块,现在我们有这方面的软硬件能力,我们现在是国家能源局下面的CCS-DOR技术研发中心的一部分,也是中石油二氧化碳驱油与埋存的试验基地,有设备仪器800余套,中试装置三套。可以具备二氧化碳腐蚀、岩心评价、流体评价,以及埋存状况监测评价的技术能力和研发能力。02
由图可知,纵坐标是压力,横坐标是温度,二氧化碳或是其他气体也好,都具有超临界状态。二氧化碳超临界状态具有液态的密度、气态的低黏度的特点,注入到地层下,实现超临界状态,很容易降低原油的黏度,提高原油的流动性,让原油更容易从岩石当中流出来,实现二氧化碳混相驱。常规二氧化碳驱是液相注入,其总的能量流程从图上看先是捕集出来的气态,这一块耗一部分能量,然后液化到液相,由气态液化到液相,很耗能,再通过增压注入,注入注气井,但是注入过程当中,以我们油藏的条件,在八百米之下,它的温度和压力已经处于超临界状态,由液态又变成超临界状态。粉色区域就是超临界,我们现在采用超临界注入,我们是气相,直接压缩机增压,直接注入到井下,到井下变成超临界。整个能量路线图是原先的1/3,液态注入就是CCS-EOR的工业注入的1.0版本,气相注入就是2.0版本。
风险控制技术,重点控制井口、井筒、套管水泥环、地面设备、集输管线等五个单元,通过腐蚀控制、压力控制,最终实现注采的安全。腐蚀控制方面主要考虑井筒,选择防二氧化碳的水泥井,保护套管,选择抗二氧化碳缓蚀剂,加入井筒套管,实现安全性。
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投入了大量的勘探开发产能建设费用,用水驱方式采油,一百万吨储量规模的油藏只能拿出31万吨,用二氧化碳驱油之后,相当于节约了勘探费用、开发产能建设费用,直接多拿出了25万吨,相当于重新发现了一个同等规模的油田,意义非常大。
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效益永远制约项目发展,所以效益埋存是项目的基础,现在气源是关键,如果气源要得到一些政策性的支持,能控制在200元一吨,油田非常有利用信心推广。


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整理人:刘惠排   版:叶舒点

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