辽河油田：“碳”入地井增油

文章来源:中国石油报罗前彬通讯员任2025-04-15 16:53

　　碳入井，井增油。春潮涌动，辽河油田各二氧化碳驱替采油现场施工正忙。

　　辽河油田积极探索多元油藏碳驱油技术，20多年来累计向地下注入二氧化碳71.4万吨，实现增油67.9万吨，目前形成了集碳捕集、利用、封存、驱油于一体的全产业链工艺体系，实施效果和规模位列集团六个先导试验区之首。

　　加快打造区域储碳库

　　随着我国“双碳”目标的推进实施，各企业在碳捕集、利用、埋存上竞相发力，地方政府也积极谋求与企业的合作。

　　辽河油田应时而动，积极推动区域储碳库建设，计划在“十五五”期间建成一座年注碳百万吨规模的碳封存基地，推动辽宁省绿色低碳发展。

　　“辽河油田积极打造区域储碳库，是基于良好的基础条件。”辽河油田企业首席专家武毅表示。据初步估算，辽河油田自身具备CCUS-EOR技术应用潜力的单元有154个，理论碳有效封存能力为2.4亿吨，具备CCS技术应用潜力的单元有117个，主要为枯竭气藏及咸水层封存，碳封存能力巨大。

　　同时，辽河油田周边大型炼化企业较多，都是碳排放大户，辽河储碳库具备长期封存省内所有企业排碳的能力。2022年以来，辽河储碳库建设得到辽宁省和集团公司的高度重视和鼎力支持。

　　在人才方面，辽河油田与大连理工大学、中国石油勘探开发研究院等高校、科研院所合作，实现人才、物资、技术、信息“四个共享”。

　　在资金方面，辽宁省科技厅将辽河油田申报的“碳驱油与地质体封存协同调控技术研发”项目纳入省揭榜挂帅项目，给予该项目500万元的资金支持，投入力度为众多项目中最大。“辽河油田CCUS-EOR项目功在当下，利在千秋，我们全力支持。”辽宁省科技厅社会发展科技处处长于丹梅表示。

　　“打造一个新的创效大产业，是我们建库的最终目标。”辽河油田CCUS-EOR项目组组长、开发事业部常务副主任马宏斌说，随着“双碳”目标进一步落地，国家或将出台企业碳排放税收相关政策。有了天然大储碳库的辽河油田届时可以科学调整埋碳机制，吸引广大省内企业积极向辽河输送碳资源，通过做好碳交易，实现储碳库增产、增效、增值。

　　“碳”索多领域增油

　　在杜84块碳分离回注站，每小时有6吨碳注入地下，为1000多米深处的稠油开发提供动能。

　　“稠油热采会产出二氧化碳，排到大气中是温室气体，注入油藏就能增油。”辽河油田特油公司工艺研究所副所长孟叶介绍，将一定比例的碳与蒸汽一起注入地下，能起到补充地层能量和提升流动性的作用。

　　辽河油田2003年开展碳辅助热采试验，多年来累计在30多个区块实施3700余井次，累计注入二氧化碳45.8万吨，增油63.8万吨。

　　二氧化碳还能提升稀油开发效能。2022年，辽河油田优先在特低渗稀油油藏双229块沙一段层系开展CCUS先导试验，3年来注碳10.8万吨，单井日产量由1.9吨升至3.1吨，自然递减率由25%下降至负8%，增油2万余吨。

　　“稀油过去要靠水驱动，但致密油、页岩油等特殊岩性油藏像磨刀石一样致密，吸收处于超临界状态下的碳能力是吸水能力的两到三倍。”辽河油田勘探开发研究院一级工程师高丽说。

　　在双229块低渗稀油油藏的基础上，辽河油田继续探索CCUS-EOR试验由低渗油藏向多类型油藏拓展。针对潜山油藏、边底水油藏等不同类型油藏的特点和开发矛盾，制定出不同的碳驱油对策。

　　2025年，辽河油田计划实施碳辅助原油开发1000多井次，同比增加1倍，其中热采600多井次、冷采400多井次。截至3月底，已实施270余井次。

　　打造全产业链工艺体系

　　气液分离器、脱烃器、捕碳器、储罐紧密衔接，6个活塞泵砰砰作响……双229块碳循环注入站内，各种设备高效运行，把地下采出的二氧化碳处理后重新注入地下。

　　“我们站具备耐高温、耐高压、高防腐、高排量等多项条件。”站长王志朋说，该站建设历时两年多，攻克了7项工程建设方面的难题，实现了上万个零部件的优化组合，达到了循环注入的要求。

　　“辽河油田是目前国内CCUS项目油藏埋藏最深、类型最多的油田，这意味着有的问题国内尚无有效解决办法，必须自己研究解决。”辽河油田采油工艺研究院CCUS-EOR项目室主任栾睿智说。

　　循环注入的首个目的层双229块沙一段深度为3500米以深，渗透率低且水敏性强，要求注入工艺必须是耐高温和承高压，其中耐压指标计划达到40兆帕，是国内其他油田平均值的2倍。对此，科研人员评估各类油管，确定了连续油管和气密封油管两种注入方式，共试验8井次，工艺耐压和耐温指标比计划分别提升了75%和80%，位于国内前列。

　　“相对于攻关耐温耐压技术，攻克井筒腐蚀难题是最关键的。”栾睿智介绍，注入地层中的碳一旦遇水会生成酸性液体，如果没有防控，一年内可将井筒腐蚀成碎片。

　　他们很早就注意到了这个问题，栾睿智说：“如果在井筒表面镀一层保护膜，将酸液和井筒隔离开，就能根治腐蚀难题。”他们根据酸液成分和井筒材质，研发出化学药剂季铵盐，实现井筒腐蚀速率减缓99%以上。

　　碳超临界注入和调控、碳受效关系……3年来，辽河油田逐步攻克研究路上的瓶颈问题，目前建成投运的碳捕集装置年捕集能力达13.7万吨，循环注入装置注入能力达21万吨，初步形成健全的CCUS-EOR全产业链工艺体系。

　　“目前，CCUS-EOR工艺还有很多难题需要解决，需要我们一步步攻克。”马宏斌表示，随着相关政策落地和技术持续创新，碳资源必将成为老油田提升开发效能、实现高质量发展的重要资源。

作者：记者罗前彬通讯员任志浩付钰付华一