7月13日,光合啟能實踐隊走進濱博管理區與火燒驅試驗基地,實地觀察學習頁巖油開采、CCUS(碳捕集、利用與封存)及火燒驅油等前沿技術,深入了解石油行業綠色低碳發展的現狀、難點與創新方向。
頁巖油開采:破解低滲儲層開發難題
在濱博管理區,實踐隊員了解到,頁巖油是賦存于泥頁巖及其夾層中的非常規原油,其儲層因低孔隙度、低滲透率的特點,成為開采中的“硬骨頭”——常規方式難以實現經濟開采,加之復雜的地質結構給井位部署和壓裂施工帶來諸多挑戰。
目前,試驗基地主要依靠水平井分段壓裂技術突破瓶頸。首先鉆出長水平井穿過盡可能多的甜點,最大化增加油層接觸面積;隨后通過分段壓裂向地層注入高壓液體,使頁巖層形成裂縫網絡釋放原油。開采過程中,初期采用 “適度控壓、連續排采” 策略,將生產壓差控制在小范圍內,避免壓裂液返排過快破壞儲層;待地層能量穩定后,再逐步將壓差放大以提升產量。同時,電潛泵、螺桿泵等舉升設備的靈活應用,確保了不同黏度原油的順利產出。
像頁巖油一樣的非常規油氣開發可以彌補我國常規油氣的不足,為能源供給提供更穩定的“后備力量”。

圖一 頁巖油開采現場 王宇軒攝 圖二 試驗區的頁巖油儲存概況 王宇軒攝
CCUS 技術:構建石油行業低碳循環
“簡單來說,CCUS就是將捕集到的CO2注入地下油藏,驅替油藏,壓出井外的一種技術。”從講解中實踐隊員得知CCUS 技術將CO2回收利用,減少了碳排放的同時又提高了油井產量,是石油行業實現綠色轉型的關鍵抓手。

圖三 注氣泵 王宇軒攝
碳捕集環節主要分為燃燒前與燃燒后兩種技術路徑。燃燒前捕集適用于化石燃料制氫、合成氨等工業場景,如天然氣制氫過程中,原料氣經轉化、變換后產出純度 99% 以上的二氧化碳;燃燒后捕集則針對電廠、水泥廠等排放的煙道氣,主要采用胺液循環吸收、活性炭吸附、膜分離等技術。最后這些二氧化碳會被注入油藏以實現“驅油+封存”雙重效益。但其高成本、各環節協同難度大、長期封存監測復雜等問題仍待突破,且開采中氣體的高氣壓也存在安全隱患,需政策、技術、產業多方協同破解。
火燒驅油:為稠油、余油開采注入 “熱動力”
實踐隊員們前往火燒驅試驗現場。火燒驅適用于稠油開采,向井中注入壓縮空氣,人工點燃油層,使原油重質組分高溫下發生熱裂解和燃燒,生成輕質烴、二氧化碳和水蒸氣。“其實火燒驅也可以看作是一種特殊的氣驅。”介紹員解釋燃燒產生的氣體可以形成 “驅替前緣”,推動原油向生產井流動,加速原油生產。現場采用移動式連續管電點火技術保障安全,確保油層穩定點燃。同時,這項技術目前也面臨挑戰:油層非均質性易導致燃燒前緣發生爆燃,高溫與酸性氣體可能會腐蝕管柱。

圖四 圖五 實踐隊員們在火燒驅油先導實驗中心站經理的帶領下學習相關知識并參觀火燒驅油設備現場 王宇軒攝
此次實踐讓光合啟能實踐隊隊員們直觀感受到石油開采技術的創新突破與綠色轉型的迫切性,體會理解能源行業低碳發展路徑提供了生動的一線視角。石油開發的路仍在不斷變化的時代中不斷向前延伸,盡管這條路上會有無數的坎坷與荊棘,我們仍需用科技創新的力量突破困難,踐行綠色發展理念,建設更加符合時代要求的新油田。