今天(1日),在珠江口盆地,我国首个海上碳封存示范工程正式投用。这标志着我国初步形成了海上二氧化碳注入、封存和监测的全套钻完井技术和装备体系,填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白。

总台央视记者 张丛婧:我现在就在“海上二氧化碳封存”的作业平台上。身旁的工作人员正在通过对讲机和中控室对话,等待总指挥发来启动指令。

(资料图片)

二氧化碳海上封存正式启动

这时候您可能要问了,“海上二氧化碳封存”是什么意思?简单来说,就是将采油过程中伴生的二氧化碳“捕获”住并且“封存”在海底。是不是听起来还有点抽象?我来给您形象地演示一下这个过程。

大家都知道,我们呼出去的气体中含有二氧化碳。我现在朝这个袋子里吹一大口气,这个过程就好比采油时产生的二氧化碳被“捕获”住了。下面我再将刚刚捕获的二氧化碳挤压到这个瓶子里,这个过程就等同于把二氧化碳给“封存”起来了。

揭秘我国首个海上二氧化碳封存全体系装备

您别看我刚刚演示的这个过程还挺简单的,但实际上,要在800米深的海底下去实现,整个流程还是很复杂的。

这张图是“二氧化碳封存装置”的流程图。首先,油井开采产生的油气混合液进入“高碳分离器”,把二氧化碳分离出来;再进入我身后这样的“压缩机”,进行加压和干燥,让它变成介于气体和液体之间的超临界状态;最后,就能通过“回注井”封存到位于800米深的海底地层了。而这样的整个过程只需要20分钟左右。

项目二氧化碳封存总量相当于植树超1400万棵

此时此刻,我们直播一开始时处理的二氧化碳,现在已经到达了海面以下。

工作人员告诉我,这个项目每年可以封存大约30万吨二氧化碳,总计150万吨。减少的碳排放量换算一下,相当于植树超过1400万棵,可以说是为海洋油气产业绿色低碳转型提供了可行方案。

海上碳封存是如何实现的

“海上碳封存”,全称为“海上二氧化碳地质封存”,二氧化碳封存是减少大气中二氧化碳浓度的有效方法之一。海上碳封存是如何实现的,戳视频↓↓↓通过动画短片了解一下。

在数千米深的地下岩层中,不但有珍贵的油气资源,也有二氧化碳等气体。技术人员通过工程技术手段,把捕集到的二氧化碳注入至地下。

首先是要找到合适的存储位置,技术人员在800米的海底找到了一个仿佛倒扣在地底下类似“巨碗”的地质结构,不仅储存量大,而且封闭性强,能够长期稳定地罩住二氧化碳。

位置选好后,就要通过钻井建立一条往“碗”里输二氧化碳的通道。为了确保通道不漏,钻井专家们定制了一批特殊的“兵器”。特制钻井液,既能抵抗酸性二氧化碳腐蚀,也能支撑井壁、润滑井眼,让钻进之路通畅无阻。特制的国内首款抗二氧化碳腐蚀固井水泥浆,确保“吸管”在长达几十年的注入期间拥有“金刚不坏之身”。

最后,海洋石油专家们创新性地为注气管柱加装了光纤监测装置,每隔一米就有一个监测点,就像数千只敏锐的眼睛,在看不见摸不着的几千米井下无死角观察注气管柱是否存在泄漏。

二氧化碳注入地层后,大部分将被顶部的盖层永久盖住,同时一部分被地层孔隙捕获,一部分慢慢溶解在地层水中,还有一部分与岩石和地层水反应生成碳酸盐矿物。

我国加速推进碳捕集利用与封存项目

碳捕集利用与封存是实现碳达峰碳中和目标不可或缺的重要技术选择。近年来,我国碳捕集利用与封存技术发展迅速,具备了大规模实施的工程能力,系列示范项目加速落地运行。

在海南,国内首个凝析气藏碳捕集利用与封存先导试验基地——中国石油海南福山油田,通过将捕集的二氧化碳用作油气田的“助采剂”,成功让濒临报废的低压反凝析油气藏恢复生产。莲4断块自2022年7月恢复生产以来,累计产油6100吨,产天然气570万立方米。采用全生命周期二氧化碳混相驱开发方式,不仅可以提高油气产量,同时还能将二氧化碳封存到地下。

中国石油南方勘探公司质量安全环保处处长 李鹏洋:目前福山油田已累计封存二氧化碳近20万吨。到“十四五”末,福山油田CCUS的能力将达到每年30万吨,同时加快建设100万吨每年的碳封存示范基地。

在海上,中国海油开展“岸碳入海”研究,已在广东惠州启动我国首个千万吨级二氧化碳捕集、利用与封存集群项目,将捕集大亚湾各石化企业排放的二氧化碳,输送到海上进行封存,为我国实现碳达峰碳中和目标探出一条新路。

中国海油深圳分公司副总经理 邓常红:中国海油将针对海上高含二氧化碳油气田开展二氧化碳捕集、封存的地质油藏、钻完井、工程一体化技术研究及示范应用,形成我国自主技术体系和装备,构建安全可控的二氧化碳捕集封存技术体系,实现规模减排,促进海洋油气产业绿色低碳转型。

《中国二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)年度报告(2021)》显示,我国已投运或建设中的CCUS示范项目约40个,碳捕集能力约300万吨/年,年注入量约180万吨,捕集源涉及的行业和封存利用的类型呈多样化分布。

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