在黄土高原点“碳”成“金”
——长庆油田CCUS高质量发展综述
2024年07月31日
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●本报记者刘娟 通讯员张龙
盛夏的鄂尔多斯盆地，绿潮奔涌，生机盎然。
今年上半年，宁夏回族自治区盐池县红井子乡的山峁上，黄138产建新区23口CCUS注气井已全部完钻并投注，标志着长庆油田宁夏油区百万吨CCUS示范工程项目在新区建设顺利完工。
习近平总书记强调：“实现碳达峰碳中和，是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求，是党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策。”
助力国家实现“双碳”目标，能源央企责任重大。作为国内油气当量最高的油气田，长庆油田深入贯彻习近平生态文明思想，牢牢抓住国家“双碳”战略、集团公司绿色低碳战略的机遇期，加快推进环鄂尔多斯盆地千万吨级CCUS产业布局，不断提升CCUS的“含金量”“含新量”和“含绿量”，走出了一条能源企业绿色低碳发展的新路子。
立足资源禀赋 用好天时地利 不断提升CCUS“含金量”
变废为宝，将二氧化碳有效收集并封存在地下，不仅能减少温室气体排放，还能提高原油采收率——长庆油田的CCUS技术，就是驱油与埋存并行、效益与环保并重，从“地下”捧出来的绿色开发技术。
近年来，长庆油田CCUS各环节技术取得显著进展，具备了二氧化碳大规模捕集、利用与封存系统设计能力和规模化应用基础。但长庆油田CCUS处在工业化试验阶段，实现CCUS全产业链高质量发展，仍面临一系列困难和挑战。碳源是CCUS发展的决定性因素。目前，长庆油田的碳源以外部采购的二氧化碳为主。然而，居高不下的碳价和高额的碳源拉运成本，成为制约CCUS快速发展的“堵点”。
如何获取优质碳源，降低成本，实现CCUS大规模运用？长庆油田因势而动，顺势而为，在政策支持、技术创新、协同合作上发力，不断探寻CCUS发展新路径。
一方面，长庆油田将目光放在了以宁夏宁东、内蒙古鄂尔多斯、陕西榆林为核心的能源“金三角”，充分利用油藏与碳源“排放大户”距离接近甚至叠合的优势，用好“天时地利”，不断强化与地方政府、碳排放企业、碳源供应企业的沟通协调，就近获取碳源，降低高额的碳源拉运成本的同时，全力以赴做好碳源保障；另一方面，充分应用数智化，积极搭建碳产业链综合信息管理平台，通过将线下招标改为线上竞价，创新二氧化碳交易模式，引进国内优质碳源供应商，为油田CCUS发展提供实惠充足的碳源。
“自碳产业链综合信息管理平台上线后，我们通过激烈竞价，最终成交的二氧化碳价格比前期下降226元/吨，下降比例达47.3%。”西安长庆同欣石油科技有限公司工程技术服务部马腾介绍。
如今，长庆油田正按照集团公司总体部署，采取新老结合的方式，积极探索政府和企业双轮驱动、多方受益的新机制，持续加快推动宁夏、陇东、陕北3个百万吨CCUS示范项目建设。
在宁夏，长庆油田通过与宁东能源化工基地牵手发展CCUS，加速了产业向高端化、绿色化、融合化方向发展。目前，宁夏300万吨/年CCUS示范项目一期工程已基本建成。
在陇东，长庆油田依托中国石油庆阳石化、正宁电厂等碳源，以打造“中国石油内部全产业链”运行模式为着力点，加快开展10万吨级CCUS项目开发试验，努力在“十五五”末实现陇东油区百万吨CCUS示范项目在页岩油、特低渗油藏总体部署100万吨注入规模的工业化应用。
在陕北，长庆油田建成了黄3区国家级示范工程，依托榆横工业园、榆神工业园等碳源，已累计注入液态二氧化碳27.8万吨，力争“十五五”末在姬塬油田黄3区、罗1区等油藏开展百万吨注入规模的工业化应用。
深化科技创新 打造长庆模式 不断提升CCUS“含新量”
科技创新是发展的第一动力，也是CCUS项目高质量发展的核心基础。
聚焦“双碳”目标，长庆油田结合地域资源优势，按照“全面计划、过程控制、分级负责”的思路，充分发挥科研单位一体化攻关团队的积极性和主动性，依托国家、中国石油股份公司重大科技专项——陕北主力油区黄3区CCUS试验项目，持续加大CCUS技术探索应用，确保了油田采收率的稳步提升。
长庆油田发展CCUS，不仅要面对地下0.3毫达西的超低渗油藏储层条件，还要克服地上千沟万壑的黄土塬特殊地貌带来的巨大挑战。经过不断探索试验，长庆油田形成了适合黄土塬地貌的CCUS-EOR注入、采出流体集输处理地面工艺技术和特殊地形下二氧化碳地面工程风险监控体系，助力了长庆CCUS首座综合试验站的建成和使用。同时，长庆油田不断探索形成的油管防腐技术、耐二氧化碳腐蚀高强低渗固井体系、二氧化碳响应性凝胶等多尺度综合封窜体系、“产建新区、完善老区、吞吐补能、重力辅助”等不同建设方式下的钻采工程模式，有效保障了CCUS全生命周期安全运行和高效注气。
值得一提的是，在无可借鉴经验的形势下，长庆油田从基础理论研究、关键技术研发、配套技术集成优化等方面开展一体化技术攻关，创新了以系统化的CCUS油藏筛选及地质体封闭性评价技术、一体化的油藏工程参数优化设计技术、定量化的气窜判识预警防控技术、精细化的注采分级调控技术和精益化的产出气循环利用技术等为核心的低渗-致密油全生命周期CCUS油藏工程技术体系，实现了二氧化碳高效驱油、安全封存、效益更优。
经过多年持续攻关，长庆油田先后解决了油藏、注采及地面工艺等3大领域12项关键技术难题，在鄂尔多斯盆地走通了CCUS全流程技术路线，创新形成基于致密油藏渗流规律的二氧化碳驱油及埋存理论，形成了适合黄土塬地貌“三低”油藏混相驱、防腐防窜、密闭集输及二氧化碳循环利用等为核心的“长庆模式”，为CCUS的工业化推广奠定了坚实基础。
在持续推广超低渗CCUS常规面积驱的同时，长庆油田针对低渗透、致密油、页岩油藏，创新开辟了首个致密油产建新区超前注气试验区和气藏二氧化碳驱气及埋存试验区，自主探索了侏罗系油藏重力辅助二氧化碳驱试验和致密油/页岩油水平井二氧化碳吞吐补能试验，实现了老区向新区、面积驱向重力驱、驱替向吞吐补能、定向井向水平井的“四大扩展”，使得CCUS“长庆模式”进一步完善。
扩大发展优势 释放绿色效能 不断提升CCUS“含绿量”
6月12日，在姬塬油田绿色低碳新能源综合示范基地，一排排错落有致的光伏发电板在阳光下熠熠生辉，正将蕴含强大能量的太阳能源源不断地转化为绿色电能。这是长庆油田利用油气开发、CCUS等优势，撬动发电指标，加快新能源发展的一个缩影。
依托姬塬、苏里格两个先导示范区，长庆油田推广的钻试驱动“电代油”技术、“太阳能+空气能+电辅热”加热技术等，不仅形成风光互补发电的新发展格局，还实现了能源替代、系统效率提升、降低能耗的目的。目前，苏里格苏东南区试气回收天然气4209万立方米，太阳能热水系统改造全面投产，全年节能5.2万吨标煤。
一棵棵树就是一台台经济环保的“吸碳器”。长庆油田通过密植“碳汇林”，扩大“碳汇库”，有效发挥森林固碳作用。在黄3区CCUS综合试验站周边，长庆油田姬塬公益碳汇林已成规模，樟子松、云杉、新疆杨拔地而起，为黄土地增添了片片绿色。
距黄3区二氧化碳驱综合试验站仅10公里的山坳里，坐落着长庆油田首个“绿色零碳”生产示范单元——沙4增。该生产单元大力实施节能降耗和清洁替代，部署实施地热利用、光伏发电、智能间开等技术，建成地热利用、光伏发电、节能降耗、管理提升四大功能模块，力争实现全流程、全过程减碳。目前，已实现用热全部由地热井提供，用电量全部由光伏发电提供，真正做到了二氧化碳“零排放”，探索形成的绿色生产单元建设模式正在全面推广应用。
“长庆油田开展CCUS潜力巨大，前景广阔，方向正确。长庆CCUS规划紧扣绿色低碳新发展理念，思路清晰，布局合理，未来可期。”中国工程院院士袁士义曾这样评价。如今，CCUS项目正成为“绿色杠杆”，推动着传统油气生产基地向绿色低碳转型。
盛夏的鄂尔多斯盆地，绿潮奔涌，生机盎然。
今年上半年，宁夏回族自治区盐池县红井子乡的山峁上，黄138产建新区23口CCUS注气井已全部完钻并投注，标志着长庆油田宁夏油区百万吨CCUS示范工程项目在新区建设顺利完工。
习近平总书记强调：“实现碳达峰碳中和，是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求，是党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策。”
助力国家实现“双碳”目标，能源央企责任重大。作为国内油气当量最高的油气田，长庆油田深入贯彻习近平生态文明思想，牢牢抓住国家“双碳”战略、集团公司绿色低碳战略的机遇期，加快推进环鄂尔多斯盆地千万吨级CCUS产业布局，不断提升CCUS的“含金量”“含新量”和“含绿量”，走出了一条能源企业绿色低碳发展的新路子。
立足资源禀赋 用好天时地利 不断提升CCUS“含金量”
变废为宝，将二氧化碳有效收集并封存在地下，不仅能减少温室气体排放，还能提高原油采收率——长庆油田的CCUS技术，就是驱油与埋存并行、效益与环保并重，从“地下”捧出来的绿色开发技术。
近年来，长庆油田CCUS各环节技术取得显著进展，具备了二氧化碳大规模捕集、利用与封存系统设计能力和规模化应用基础。但长庆油田CCUS处在工业化试验阶段，实现CCUS全产业链高质量发展，仍面临一系列困难和挑战。碳源是CCUS发展的决定性因素。目前，长庆油田的碳源以外部采购的二氧化碳为主。然而，居高不下的碳价和高额的碳源拉运成本，成为制约CCUS快速发展的“堵点”。
如何获取优质碳源，降低成本，实现CCUS大规模运用？长庆油田因势而动，顺势而为，在政策支持、技术创新、协同合作上发力，不断探寻CCUS发展新路径。
一方面，长庆油田将目光放在了以宁夏宁东、内蒙古鄂尔多斯、陕西榆林为核心的能源“金三角”，充分利用油藏与碳源“排放大户”距离接近甚至叠合的优势，用好“天时地利”，不断强化与地方政府、碳排放企业、碳源供应企业的沟通协调，就近获取碳源，降低高额的碳源拉运成本的同时，全力以赴做好碳源保障；另一方面，充分应用数智化，积极搭建碳产业链综合信息管理平台，通过将线下招标改为线上竞价，创新二氧化碳交易模式，引进国内优质碳源供应商，为油田CCUS发展提供实惠充足的碳源。
“自碳产业链综合信息管理平台上线后，我们通过激烈竞价，最终成交的二氧化碳价格比前期下降226元/吨，下降比例达47.3%。”西安长庆同欣石油科技有限公司工程技术服务部马腾介绍。
如今，长庆油田正按照集团公司总体部署，采取新老结合的方式，积极探索政府和企业双轮驱动、多方受益的新机制，持续加快推动宁夏、陇东、陕北3个百万吨CCUS示范项目建设。
在宁夏，长庆油田通过与宁东能源化工基地牵手发展CCUS，加速了产业向高端化、绿色化、融合化方向发展。目前，宁夏300万吨/年CCUS示范项目一期工程已基本建成。
在陇东，长庆油田依托中国石油庆阳石化、正宁电厂等碳源，以打造“中国石油内部全产业链”运行模式为着力点，加快开展10万吨级CCUS项目开发试验，努力在“十五五”末实现陇东油区百万吨CCUS示范项目在页岩油、特低渗油藏总体部署100万吨注入规模的工业化应用。
在陕北，长庆油田建成了黄3区国家级示范工程，依托榆横工业园、榆神工业园等碳源，已累计注入液态二氧化碳27.8万吨，力争“十五五”末在姬塬油田黄3区、罗1区等油藏开展百万吨注入规模的工业化应用。
深化科技创新 打造长庆模式 不断提升CCUS“含新量”
科技创新是发展的第一动力，也是CCUS项目高质量发展的核心基础。
聚焦“双碳”目标，长庆油田结合地域资源优势，按照“全面计划、过程控制、分级负责”的思路，充分发挥科研单位一体化攻关团队的积极性和主动性，依托国家、中国石油股份公司重大科技专项——陕北主力油区黄3区CCUS试验项目，持续加大CCUS技术探索应用，确保了油田采收率的稳步提升。
长庆油田发展CCUS，不仅要面对地下0.3毫达西的超低渗油藏储层条件，还要克服地上千沟万壑的黄土塬特殊地貌带来的巨大挑战。经过不断探索试验，长庆油田形成了适合黄土塬地貌的CCUS-EOR注入、采出流体集输处理地面工艺技术和特殊地形下二氧化碳地面工程风险监控体系，助力了长庆CCUS首座综合试验站的建成和使用。同时，长庆油田不断探索形成的油管防腐技术、耐二氧化碳腐蚀高强低渗固井体系、二氧化碳响应性凝胶等多尺度综合封窜体系、“产建新区、完善老区、吞吐补能、重力辅助”等不同建设方式下的钻采工程模式，有效保障了CCUS全生命周期安全运行和高效注气。
值得一提的是，在无可借鉴经验的形势下，长庆油田从基础理论研究、关键技术研发、配套技术集成优化等方面开展一体化技术攻关，创新了以系统化的CCUS油藏筛选及地质体封闭性评价技术、一体化的油藏工程参数优化设计技术、定量化的气窜判识预警防控技术、精细化的注采分级调控技术和精益化的产出气循环利用技术等为核心的低渗-致密油全生命周期CCUS油藏工程技术体系，实现了二氧化碳高效驱油、安全封存、效益更优。
经过多年持续攻关，长庆油田先后解决了油藏、注采及地面工艺等3大领域12项关键技术难题，在鄂尔多斯盆地走通了CCUS全流程技术路线，创新形成基于致密油藏渗流规律的二氧化碳驱油及埋存理论，形成了适合黄土塬地貌“三低”油藏混相驱、防腐防窜、密闭集输及二氧化碳循环利用等为核心的“长庆模式”，为CCUS的工业化推广奠定了坚实基础。
在持续推广超低渗CCUS常规面积驱的同时，长庆油田针对低渗透、致密油、页岩油藏，创新开辟了首个致密油产建新区超前注气试验区和气藏二氧化碳驱气及埋存试验区，自主探索了侏罗系油藏重力辅助二氧化碳驱试验和致密油/页岩油水平井二氧化碳吞吐补能试验，实现了老区向新区、面积驱向重力驱、驱替向吞吐补能、定向井向水平井的“四大扩展”，使得CCUS“长庆模式”进一步完善。
扩大发展优势 释放绿色效能 不断提升CCUS“含绿量”
6月12日，在姬塬油田绿色低碳新能源综合示范基地，一排排错落有致的光伏发电板在阳光下熠熠生辉，正将蕴含强大能量的太阳能源源不断地转化为绿色电能。这是长庆油田利用油气开发、CCUS等优势，撬动发电指标，加快新能源发展的一个缩影。
依托姬塬、苏里格两个先导示范区，长庆油田推广的钻试驱动“电代油”技术、“太阳能+空气能+电辅热”加热技术等，不仅形成风光互补发电的新发展格局，还实现了能源替代、系统效率提升、降低能耗的目的。目前，苏里格苏东南区试气回收天然气4209万立方米，太阳能热水系统改造全面投产，全年节能5.2万吨标煤。
一棵棵树就是一台台经济环保的“吸碳器”。长庆油田通过密植“碳汇林”，扩大“碳汇库”，有效发挥森林固碳作用。在黄3区CCUS综合试验站周边，长庆油田姬塬公益碳汇林已成规模，樟子松、云杉、新疆杨拔地而起，为黄土地增添了片片绿色。
距黄3区二氧化碳驱综合试验站仅10公里的山坳里，坐落着长庆油田首个“绿色零碳”生产示范单元——沙4增。该生产单元大力实施节能降耗和清洁替代，部署实施地热利用、光伏发电、智能间开等技术，建成地热利用、光伏发电、节能降耗、管理提升四大功能模块，力争实现全流程、全过程减碳。目前，已实现用热全部由地热井提供，用电量全部由光伏发电提供，真正做到了二氧化碳“零排放”，探索形成的绿色生产单元建设模式正在全面推广应用。
“长庆油田开展CCUS潜力巨大，前景广阔，方向正确。长庆CCUS规划紧扣绿色低碳新发展理念，思路清晰，布局合理，未来可期。”中国工程院院士袁士义曾这样评价。如今，CCUS项目正成为“绿色杠杆”，推动着传统油气生产基地向绿色低碳转型。
