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CCUS是二氧化碳捕集、利用与封存技术。运用该技术能大量捕获使用化石燃料产生的二氧化碳,防止其进入大气层,再将二氧化碳分离后,永久性封存。
二氧化碳一般被“藏”在地下贫化油气田、深盐水含水层中,或者进行再利用(如强化采油、合成化工产品等)。
我国海上首个二氧化碳封存项目为何落地“恩平”?
恩平15-1油田有何不一般?二氧化碳超多!它是南海东部首个高含二氧化碳的油田,总之就是天生二氧化碳含量非常多。
若按常规模式开发,二氧化碳会随原油一起产出地面,将这些二氧化碳进行回注封存是处理油藏产出二氧化碳的有效方式之一。地质构造条件太适合封存了!油田浅部水层为自圈构造,圈闭面积大,“囤货力”超强,水层上部发育多套泥岩,盖层密封性好可将二氧化碳气体牢牢锁住,水层埋藏深度浅,储层物性好能减小注入压力。
二氧化碳怎么封
封在哪?
今年年初以来,中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,成功研发了海上平台二氧化碳捕集、处理、注入、封存和监测的全套技术和装备体系。
简单来说,就是油和伴生二氧化碳气体一起从地层采出之后,经过装置将二氧化碳分离出来,再进行脱水干燥和压缩两个主要流程,之后就可以通过回注井注入地下,封存在已经找好的“容器”里了。
油田群开发伴生的二氧化碳将被封存在800米深处的咸水层中,该咸水层具有穹顶式结构,并覆盖有厚厚的泥质保护层,注入的二氧化碳被封存在穹顶之下,能有效防止气体溢出。
石油公司为何发展CCUS?
一方面,CCUS技术是实现减低温室气体排放的核心措施之一。IEA 2021年刚刚发布的《2050年净零碳排放》报告认为,2050年的CCUS的捕集与封存规模将达到76亿吨。因此,属于高浓度二氧化碳排放源的石油化工行业急需通过发展CCUS技术,以减少生产过程中排放的二氧化碳。
另一方面,通过一些国际CCUS项目也可以看出,CCUS技术的开发过程为能源密集型制造业提供了工作岗位,对企业主业健康发展发挥了有利作用。
截止2020年底,全球共有65个商业CCUS项目,每年捕集和永久封存约4000万吨二氧化碳。
据了解,英国某低碳产业集群项目将建造最先进的循环燃气轮机发电站,与CCUS技术结合将发电站产生的二氧化碳、通过共同管网输送到北海进行永久地质封存。每年预计收集1000万吨二氧化碳,相当于300万户家庭一年的能源消耗量。
多家油企共同开发,由bp担任作业者。该项目可以保住该区域制造业35-70%的工作岗位。如果该项目成功运作,未来将在英国东北部形成一个近零排放的工业集群,大大降低英国的工业碳排放。
国外CCUS技术有多牛?
根据Global CCS Institute的数据,截止到2020年年底,全球共有65个商业CCUS项目,每年捕集和永久封存约4000万吨二氧化碳,其中26个已经运行,2个停运,3个在建,13个已进行前段工程设计阶段(FEED),21个处于开发早期。除以之外,全球还有34个先导试验或示范项目,8个技术测试中心。
国际上,二氧化碳咸水层封存技术研究开始于20世纪90年代初期,如美国、加拿大、英国、丹麦、荷兰、日本等许多学者对全球范围内咸水层二氧化碳存储量进行了评价。目前,具有代表性的大规模商业化二氧化碳封存项目有挪威的Sleipner及Snahvit项目、阿尔及利亚的InSalah项目和加拿大的Otway项目。
挪威Sleipner项目
1996年挪威的Sleipner项目是世界上第一个规模化的二氧化碳封存水层项目。Sleipner气田距挪威海岸线约250千米,生产来自Heimdal砂岩的天然气和凝析油,油气储层埋深约2500米;天然气中CO2含量约9%,商业天然气要求CO2含量不超过2.5%。
该项目建造一座平台Sleipner-T,处理塔高20m,重8000吨,每年分离二氧化碳约100万吨,通过一口轨迹近于水平的斜井将二氧化碳注回到咸水层Utsira砂岩。其中,注入点离海上平台约3km,咸水层物性好、埋深约800-1000m。研究表明,储层的二氧化碳没有异常活动,也没有泄露迹象。
我国CCUS技术往哪走?
目前,我国二氧化碳埋存集中在陆上,海上鲜有研究。国内该技术起步较晚。
截止2019年,国内共开展了12个地质利用与封存项目,其中,中国神华集团CCS(碳捕捉和储存)示范工程、中联煤层气公司二氧化碳强化煤层气采项目、中石油吉林油田CO₂-EOR研究与示范和中石化胜利油田的CCUS项目的较为著名。
2011至2015年,在鄂尔多斯盆地开展国内首个地下咸水层二氧化碳封存项目,试验封存二氧化碳气量达30万吨,目前已进入监测期。
该示范项目的成功实施,标志着中国已经形成了陆上二氧化碳捕集、输送和地下咸水层封存、监测等成套技术,增强了我国在温室气体减排领域的话语权。
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