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相当于每年停开100万辆车!我国一项新技术意义重大_全球报资讯

来源:中国能源产业发展网 发表日期:2023-03-28 09:19:18

全球变暖已成为制约人类经济社会可持续发展的重要障碍,控制污染物和温室气体排放需要高度重视。近日,国家重点研发计划“碳排放监测数据质量控制关键测量技术及标准研究”项目在京启动,该项目将为碳排放监测数据质量制定“标尺”。

而碳排放监测数据质量控制,是评估双碳政策执行情况、制定减排控制策略的重要基础,建立碳排放监测数据质量控制关键计量技术和标准规范,已成为“碳达峰、碳中和”管理决策的首要环节。


(资料图片)

对此,有专家表示,这表明我国对于碳排放的关注力度再次提升,全社会和各行各业都会加大力度致力于节能减排。最近,我国海上石油生产平台在减少碳排放方面就带了好消息。

我国海上首个CO2封存回注井开钻

近日,据中国海洋石油集团有限公司消息,在其所属南海恩平15-1油田海域,中国海上第一口二氧化碳封存回注井正式开钻。

据悉,该二氧化碳封存装置,是中国海洋石油集团经过近10个月的不懈研发才最终制造成型,模块重约750吨,核心设备包括二氧化碳压缩机橇、分子筛、冷却器等。

虽然研发过程漫长且艰辛,但是成果却是巨大的。专业人士称,这项工程的应用在我国乃至亚洲范围尚属首次,其将海上油田伴生的二氧化碳分离和脱水后,回注至地下咸水层,永久封存于地层深处。预计每年可封存二氧化碳约30万吨,累计封存二氧化碳146万吨以上,相当于植树近1400万棵,或停开近100万辆轿车,为我国实现碳达峰碳中和目标、推动海上油气田的绿色开发探出了一条新路。

此二氧化碳封存装置的二氧化碳捕集、利用与封存技术(CCUS)可不简单,它不仅是国际公认的有效促进碳减排的重要措施,更是实现“双碳”目标的关键技术之一。另外,恩平油田海上碳封存相比陆地封存而言,具有选址容易、安全性高、环境影响小、封存规模大等优势。

该项目的另一大亮点是关键设备全面国产化。相关人员指出,经过中国海油联合国内厂家集中攻关,封存关键设备全部为自主研制。例如,项目采用海上平台特有的模块化和成橇布置方式,应用相态控制、脉冲控制、联和振动分析等前沿技术,研制适用于海洋高湿高盐环境的首套超临界大分子压缩机和首套复合材料二氧化碳分子筛脱水橇,并形成了海上二氧化碳捕集、回注、封存工程技术体系、成套装备及管理经验。

项目专业人士表示,中国海油开展适应海上二氧化碳封存的地质油藏、钻完井和工程一体化关键技术研究,最终确定将二氧化碳封存在距离恩平15-1平台约3公里处的“穹顶”式地质构造中。“该种地质构造仿佛一个倒扣在地底下的‘巨碗’,具有强大的自然封闭性,能够长期稳定地罩住二氧化碳。该口井水垂比高达3.4,意味着在钻进过程中,垂直方向每向下增加1米的深度,水平方向就要前进3米以上。”

二氧化碳封并非易事

说起来碳捕获、利用与封存很简单,其实这个过程非常复杂,我国在实现此项技术突破时不仅多次遇到瓶颈,而且还克服了极大困难。

首先是技术难题。二氧化碳是酸性气体,腐蚀性比较强。虽然驱油效果好,但腐蚀问题一直是国际国内的一大困扰。除了腐蚀外,还要解决的重点难题是气窜。如果实施封存的地区为低渗透油藏还比较好,但如果是特高含水油藏、复杂断块油藏等区域,发生气窜的概率非常高,这对采出系统影响比较大。

其次是成本之困。众所周知,技术挑战,必然会带来的是成本激增。为解决管道腐蚀问题,需要投入治理费用。新区CCUS建设注入、产出系统使用防腐管材,就算退而求其次也要用内防腐涂层管材。这样的话也比普通管材的价格高几十倍,导致项目成本陡升。另外,固定成本,比如设备安装、占地投资等,同样也是一笔巨额支出。

研究显示,要实现将全球变暖控制在2℃以内,到2050年需要将CO2的封存能力从4000万吨/年增加到5.6亿吨/年以上。这将需要6550亿-12800亿美元的投资。

第三个难点是监测。二氧化碳地质封存的监测是CCUS技术的重要环节,是二氧化碳地质封存项目成功的重要保障,其主要任务是监测封存点的二氧化碳泄漏,采集监测数据,提供二氧化碳泄漏量数据。对二氧化碳地质封存安全性进行评估,建立二氧化碳泄漏预警和处置机制则是实施CCUS项目的必要条件,是降低CCS项目风险的重要内容。

当下虽然监测技术很多,但如何将已有的这些技术统筹合理地用于深部盐水层封存二氧化碳项目,尚且还需要进行系统的研究和分析。此外,还包括不同技术的配合问题,例如时移VSP技术和四维地震的配合、监测井和注入井的配合、压力监测和地球化学监测的配合等;对于多层共注问题,由于国际上案例少,如何实现对地层流体压力的变化进行时时监测、二氧化碳泄漏时如何准确判断来自哪个层位、如何进行分层取样并分析等,都是需要解决的技术难点。

承载平台不一般

虽然困难比山高,但中国专家和工人却有着一股不服输的干劲,经过数个日日夜夜的努力,最终还是克服了诸多困难并开始钻井。

其实,该二氧化碳封存回注井能顺利运转,还离不开另一个关键性要素,那就是搭载它的恩平15-1平台,而这个恩平15-1平台可不一般。

首先,从其体量上就能窥探一二。恩平15-1平台是亚洲最大甲板面积最大、组块重量最重、设备最多、 功能最齐全的海上原油生产平台。据悉,平台总高度约160米,总重量超过3万吨,单层甲板面积相当于10个篮球场,安装设备及系统近600台套,相当于常规平台的2倍。

其次,恩平15-1平台由不仅是中国海油自主设计、建造、安装及生产运营,而且还首次搭载台风无人生产模式。

无人生产模式可谓好处颇多。因为我国夏秋季节台风频发,对油田正常生产带来较大影响。油田群采用台风无人生产工艺,可在陆地远程操控油田生产,具备极端工况下的安全关停、海管置换、恢复生产等功能,将极大地保障台风期间油田安全平稳运行。

另外,恩平15-1平台配备我国海上首套7600千瓦自主研发的原油发电机组,大幅降低工程投资,节省年度维保费用约30%,为我国大功率原油发电机组研发和应用积累了成功经验。

还有专家表示,恩平15-1平台还首次应用自研中控系统、配电系统,通过我国自主研发的脐带缆为无人平台输送电力、通讯和化学药剂,采用自研随钻测井和旋转导向钻井技术进行开发井作业,攻克了二氧化碳大气顶和大底水油藏开发等世界级难题。

作为中国海油数字化转型和智能油气田建设的标志性项目,恩平15-1油田群是我国首个在新建项目设计阶段采用智能化方案的油田。

随着后续施工的深入和完成,我国海上首个CO2封存回注井不仅会降低CO2 排放,还能树立起中国又一个独特品牌。

资料来源:新华网、中国能源网、中国青年报等

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