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地下“糧倉”的新答卷 ——國內首個CCUS-EGR先導試驗工程運行超百日

2月27日,國內首個致密氣田二氧化碳捕集利用與封存提高氣藏采收率(CCUS-EGR)先導試驗工程已在重慶氣礦臥龍河氣田臥碳1井穩定運行超過100天,累計回注二氧化碳近125.35萬立方米,相當于減排1784.84噸。

數字背后,是CCUS-EGR從理論走向工業應用的關鍵一步。

從“單兵作戰”到“鏈條協同”

時間撥回去年10月28日投產前。西南油氣田公司各職能部門組建聯合團隊,幾輪方案編審下來,沒人敢掉以輕心。

“三查四定立行立改,上下游聯動反復推演。”重慶氣礦開發管理部馮丞科說的“上下游聯動”,鏈條比想象中長得多——一端是30公里外天然氣凈化總廠引進分廠的捕碳裝置,另一端是通過7.4公里管道連接的臥碳1井。

為摸清地下究竟是什么“脾氣”,團隊對專項試井持續25天做了5個工作制度測試,又花了14天做壓力降落試井。去年11月28日正式注氣后,一套“壓力閾值動態調控”機制逐漸成型:9兆帕以下,按每日2萬立方米注入;9到9.5兆帕,調降至每日1.5萬立方米;超壓即停,回落再啟。

與此同時,臥碳1井的管理模式也從“單兵作戰”變成了“鏈條協同”:2名值守人員歸并至集氣總站中心站,24小時現場值守,每6小時巡檢一次——壓力、報警、閥門狀態,全部實時上屏。

超臨界狀態下的“驅替密碼”

二氧化碳有個特殊脾性:在一定壓強溫度下,它會進入超臨界態——密度像液體,黏度近氣體。這種特殊流體,正是撬開低滲儲層的鑰匙。

試井解釋數據給出了直觀答案:近井區滲透率達到1.77毫達西,比注氮氣期間提升了10倍有余;表皮系數由正轉負,意味著井底污染明顯改善。基于二項式產能方程,節點分析法模擬顯示:井口11.7兆帕注入壓力下,最大瞬時注氣量每天可達3萬立方米。

但地層從不輕易交底。1月26日至2月10日,臥碳1井再次關井,開展15天井下壓力降落試井。井口壓力計持續監控,靜壓梯度逐段測量。每周動態分析會上,回注壓力、注入量的每一絲波動都被攤開研判。

結論逐漸清晰:“30.64米波及范圍外儲層物性變差,流度比25。”這一認識直接指導注氣制度優化——不是注得越多越好,而是要注得“巧”。

在天然氣凈化總廠引進分廠,7.4公里特殊材質管道將內部碳源精準輸送至注氣井場。二級增壓裝置進機壓力1.33兆帕,排氣提至8.61兆帕,兩個50立方米液態儲罐作為緩沖調節,工況摸索從未停歇。據了解,裝置每天最大捕碳量4萬立方米,年可捕碳2.6萬噸——相當于新增730公頃森林的固碳量。

為新風險制定新策略

二氧化碳泄漏與傳統油氣險情截然不同——無色無味,卻同時存在凍傷和窒息疊加風險。

1月初,重慶氣礦在臥碳1井開展專項演練。演練設定分離器前端法蘭松動泄漏,從巡檢發現、調度聯動、關斷放空到更換墊片緊固,用時4小時45分鐘。

針對二氧化碳對橡膠件的強浸特性,團隊升級了個人防護裝備,正壓式空氣呼吸器、多氣體檢測儀配發到人;氧氣與二氧化碳濃度快速檢測成為必修課;泄漏后井口溫度會急降,應急保溫措施同步跟上。“區域內一小時搶維”機制,在這次演練中得到全流程驗證。

百日不是終點。按照規劃,項目將繼續加快臥碳2井井位論證與部署,論證二氧化碳吞吐選區選井,推進地面工藝適應性評價。到2030年,西南油氣田公司將實現年碳捕集能力48.65萬噸、年碳注入能力56萬噸。

臥碳1井現場,增壓設備持續運行。地下3000米深處,超臨界二氧化碳正悄然驅替著殘留天然氣。

現場技術骨干管為打了個比方:“這相當于為開采末期的氣田探索一種新的開發方式——就像一個快要搬空的糧倉,正在用新法子裝新糧。”

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