“废气”入地成为驱油驱气神器

“自去年9月份恢复对濮1-64井二氧化碳注气后，该井累计增油1591吨。”

面对这样一份“成绩单”，4月12日，中原油田地质勘探开发研究院党支部书记许寻露出了满意的笑容。

当前世界，化石燃料燃烧排放大量二氧化碳，二氧化碳作为一种主要温室气体对地球环境影响越来越大。地质封存和地下利用是二氧化碳减排的重点方向之一，其中二氧化碳驱油、驱气技术受到企业越来越多的重视。

中原油田属封闭性构造，既节约大量前期评估费用和钻井投资，又提高原油采收率，开展效益埋存具有得天独厚的优势。

昔日排空上天，今朝入地变宝

4月10日，一台液体二氧化碳槽罐车正在给濮1-64井储气罐补充二氧化碳。濮城采油厂定期都会给濮1-64井注入二氧化碳，提高该井的原油采收率。

   实践证明，液态二氧化碳应用于油田开发，有着良好的驱油效果。 每用1吨液态二氧化碳驱油剂， 可驱出3吨原油。

2002年， 中原油田按照资源综合利用的原则， 建成年产能力达2万吨的液态二氧化碳生产装置，利用废气生产液态二氧化碳，迈出节能减排的第一步。

“在当前碳达峰的大背景下，利用二氧化碳驱油可谓一箭双雕。”许寻介绍，利用二氧化碳驱油，不但可以封存二氧化碳，保护环境，还可以提高采收率，增加原油产能。与此同时，应用二氧化碳驱油技术也为油田回收的二氧化碳找到出路。

   科研人员在研究中心发现，二氧化碳具有快速穿透水膜溶于油滴、油膜的特性。他们首次提出了动态混相压力概念，形成最小混相压力预测方法，深化了二氧化碳驱油的机理。

2012年，中原油田在进行单井试验的基础上，开始尝试区块二氧化碳驱油先导试验。 随着试验工作的不断深入， 对液态二氧化碳的需求不断增长， 油田建成了年产10万吨二氧气化碳回收装置正式运行，保障了液体二氧化碳源源不断的供应。

    跨领域应用 “废气”再显新价值

“白天供液充分，可增大排量。”

“储罐液位、压力如何？液位是否超过红线？”

“请值班人员加紧补液，晚上时间长，注量必须加大……”自中原油田在普105-1H井开展二氧化碳驱国家先导试验以来，普光105集气站二氧化碳驱工程钉钉群消息便从未间断。

截至4月9日，普105-1H井已注入二氧化碳1009吨，井口参数和周边气井生产情况一切正常。

“既然能够驱油，为啥不尝试一下驱气？”科研人员提出这一大胆设想后，立即付出了行动。

之前二氧化碳驱多是“驱油”，提高采收率效果较好，现在是首次应用于普光气田以“驱气”，所以被称为先导试验。目前，普光气田产量有所下降多因水体侵入引起，此次先导试验通过在气藏水侵区域注入二氧化碳，形成气藏边部的二氧化碳高密度带，从而起到延缓边水水侵的作用。此项目的实施，对于探索二氧化碳驱技术的可行性，以及普光气田延缓水体入侵、保持气田稳产具有重要意义。

以往，针对部分气井见水后产气量降低、稳产时间缩短的情况，普光气田多采取排水、堵水、挡水等措施进一步降低地层出水量，实现气田高效开发、稳定生产。自去年5月起，中原油田科研人员组织技术人员在普光105集气站安装二氧化碳储罐，进行配套电缆及电缆沟、管线支撑基础等土建施工，同时对各部件间管线进行配管、焊接、检测，确保二氧化碳装置安全。2020年6月，科研人员将105集气站内已停产的普105-1H采气井正式调整为注入井，优化调整流程，从而实现液体二氧化碳通过专业设备和管线注入普105-1H井井口。

2020年9月份，普光105集气站顺利完成液态二氧化碳卸车、装罐，并使用液态二氧化碳对储罐、撬装设备、加注泵等进行调试直至运行正常，二氧化碳驱国家先导试验初步具备应用条件。

2020年11月，中原油田组织相关单位对普105-1H井二氧化碳注入装置最后的调试，经过3个小时的调试与排查，成功解决二氧化碳低温储罐压力不足、三缸柱塞泵无法升压等问题。当日，普105-1H井二氧化碳驱先导试验正式现场实施。

“二氧化碳驱气的成功应用开创了二氧化碳驱在气田应用的先河，也为中原油田碳达峰、碳中和趟出了一条新路子。”许寻说。

解决“卡脖子”难题，“废气”利用前景广阔

“油层低含水期对井下管柱和工具腐蚀不明显，油层中高含水期队井下管柱和工具腐蚀速率急剧上升，油层在高二氧化碳分压条件下，含水对井下管柱和工具腐蚀影响更为突出。如何解决这一难题，成为当时科研人员面临的难题。”许寻介绍。

为了解决之一实际难题，科研人员在二氧化碳注入之初就井下了管柱结构优化，他们采油采用封隔器卡封，避免二氧化碳腐蚀性气体进入油、套环空。与此同时，他们在二氧化碳与水交替过程中，注入柴油或缓蚀剂段塞，将水、气隔离，避免直接接触也有效缓解了井下管柱和工具的腐蚀速度。据了解，濮1-1井注入缓蚀剂10年来，至今未见腐蚀。

良好的应用效果让科研人员信心倍增，他们针对不同井段注入不同的缓蚀剂，再次缓解了二氧化碳的腐蚀速度。他们将多吸附点高效抗二氧化碳油井缓蚀剂注入泵口以上管柱套管，将可控释放抗二氧化碳固型缓蚀剂注入泵口以下套管。

“卡脖子”问题的解决，也为二氧化碳合理利用展现了光明的前景。

  “我们不光解决了腐蚀速度快的难题，还安装了撬装式回注装置，将溢出的二氧化碳再次利用。”许寻介绍道。

据了解，注入地下的二氧化碳， 有50%~60%被永久封存， 剩余的40%~50%则随着油田伴生气返回地面。 如何将溢出的二氧化碳再次封存地下？ 又一难题摆在了科研人员面前。 经过多次试验，科研人员想出一条妙计。他们在井

口安装一个装置， 将产出气体进行分离回收，再次把二氧化碳注入地下进行封存。撬装式回注装置在应用中获得了科研人员的一致好评。

   截至4月12日，中原油田使用二氧化碳驱油、驱气以来，累计消耗二氧化碳76万吨，增油15万吨。真正意义实现了废气的二次利用，为企业碳中和、碳达峰指明了方向。