胜利油田CCUS大规模应用艰难求索之路
2022-09-07
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来源：[互联网]
[中国石化新闻网2022-09-06]攻关故事
讲述：胜利油田勘探开发研究院气驱实验室
整理：贾玉涛代俭科
“卡脖子”难题
二氧化碳混相驱是提高低渗透油藏采收率的重要方法，国内该技术尚处于先导试验阶段。与国外成熟案例相比，胜利油田的油藏埋藏更深、油藏温度更高、渗透率更低，导致二氧化碳与地层原油难以混相。同时，建立二氧化碳驱油封存监测技术，判断地层是否达到超高压混相，是实现二氧化碳长期安全封存的关键难题。
主要成果和创新点
科研人员通过技术攻关和现场应用，初步形成了特低渗透油藏二氧化碳混相驱、中低渗透油藏二氧化碳气水交替驱、气驱数值模拟与动态监测、二氧化碳驱化学增效等二氧化碳驱油与封存油藏工程系列技术。目前，这些新技术在滩坝砂樊142、高89-1和复杂断块辛68、河4等区块规模化应用，累计注入二氧化碳37万吨，增油近13万吨。
纪录
2012年，胜利油田决定在正理庄樊142块开展二氧化碳混相驱先导试验，该试验区包括1口二氧化碳注气井和周围6口采油井，要监测每口井的地层压力。
但试井监测第一次施工就失败了，由于我们对超临界二氧化碳的理化性质缺少足够的认识，密封问题频发，没有测到所需数据。
为了解决这个问题，我们攻关设计了能够满足长周期试井监测的井下仪器密封方案和井口设备密封方案。
刚到现场的那几天，现场测试组的同事们日夜奔波。当时正赶上雨季，50多岁的老师傅和刚毕业的小伙子一起肩扛手抬，在雨水和泥水里组装工具、检查线路。终于，试验区的7口井全部成功下入压力计。
3年多，现场测试组累计野外施工超过1000天，准确记录了这期间每口井在各个时刻的地层压力变化，详细刻画了二氧化碳与原油混相的过程，为分析注气能力规律、判定井间连通性、及时调整先导试验方案等油藏研究提供了重要数据支撑，也为规律性总结高压混相驱提高油气采收率技术奠定了基础。试验结束时，我们甚至创造了一项世界纪录——二氧化碳驱长时试井监测1860天。
坚守
胜利油田低渗透油藏探明地质储量约12亿吨，占总资源量的1/5。这类油藏禀赋差、渗透率低，储层致密如磨刀石，地层能量低，采油速度慢。
我们通过调研和试验，发现超临界二氧化碳黏度低，在地层中的黏度约是地层水的1/10，高压下大量二氧化碳溶解在原油中可以达到混相状态，既能增加地层能量，又能增强原油在地层中的流动性，可解决“水注不进、油采不出”的难题。
二氧化碳驱要收到好的开发效果，必须在一定的压力下，但已开发的低渗透油藏，地层压力已降至混相压力以下。那么，能否先补充地层压力，将低压油藏变为高压油藏，再实施二氧化碳驱呢？
2013年，高压混相驱项目组成立，以樊142-7-X4井组为试验区，开始了艰难探索。
项目组在6口油井、1口注气井下入井下电子压力计，每天跟踪分析矿场动态，通过组分数值模拟掌握二氧化碳在油藏中的运移规律。在现场试验的3年里，15名同事一心一意围着这口注气井搞研究。2017年，在注入1.9万吨二氧化碳后，实现高压混相，油井开井后全部自喷生产，单井日产油由1吨升为9吨，以日均产油5吨的水平稳产了两年。
二氧化碳高压混相驱技术取得突破，可提高采收率7~20个百分点，增加可采储量潜力在1.2亿吨以上。
赶考
20多年来，我们坚持不懈地开展气驱攻关与研究，终于在2017年，矿场试验获得突破。为持续提升基础研究水平，打造CCUS研究平台，我们着手申报建立中国石化气驱提高石油采收率重点实验室。
2018年7月，就在我们准备前往北京申报实验室的关键节点，一场罕见的暴风雨阻挡了我们进京的道路。那天，交通基本瘫痪，飞机暂停，汽车站班次全部取消。打听到车站只剩一辆进京客车，带队的胜利油田高级专家吕广忠想方设法联系上车站调度人员，边赶路边沟通。但是雨大水深，平时十几分钟的路愣是走了将近两个小时。上车后，科研人员顾不上浑身湿透的狼狈，给已在车上等了许久的乘客们逐一鞠躬致谢，感谢他们的等待给了自己进京赶考的机会。
在那次成功汇报之后，中国石化CCUS重点实验室获批。
会战
2021年2月，我们接到与齐鲁石化合作建设百万吨级CCUS项目的通知，要求尽快拿出规划方案，我们当即进入会战状态。
经理张传宝便成了油藏组员工的师父，手把手带领大家编制每一个方案，领导带头加班加点，对每个人来说，忙碌到后半夜都是常事。
“宝宝，晚上妈妈加班，生日蛋糕你和爸爸一起切吧。”“老婆，我晚上开会，你去医院陪咱爸吧。”“感冒了？快吃药吧，不然明天开会顶不住。”……
2021年3月31日，凝聚着胜利油田勘探开发研究院集体智慧的“胜利油田—齐鲁石化CCUS工程规划方案”终于出炉。
2021年7月5日，“齐鲁石化—胜利油田百万吨级CCUS项目”顺利启动，这是国内第一个百万吨级CCUS项目。
8月25日，项目建成投产，作为国内最大CCUS全产业链示范基地和标杆工程，每年可减排二氧化碳100万吨，相当于植树近900万棵、近60万辆经济型轿车停开一年。