我國首個海上二氧化碳封存示范工程項目

項目位置： 距離深圳西南約200公里的恩平15-1平臺。

核心設備： 二氧化碳壓縮機橇、分子篩、冷卻器等。

作業(yè)參數(shù)： 每年封存量達30萬噸 ，總計超150萬噸 ，相當于植樹近1400萬棵。

恩平15-1平臺是亞洲最大的海上原油生產(chǎn)平臺，也是所在油田群的中心平臺。油田群高峰日產(chǎn)量超7000噸 ，通過一套二氧化碳回注系統(tǒng)和二氧化碳回注井，油田開發(fā)伴生的二氧化碳被捕獲、分離、加壓至氣液混合的超臨界狀態(tài)，正以每小時超8700立方米的速度回注至距平臺3公里海底地層800多米 的咸水層中。

源頭參與優(yōu)化回注方案設計

采用濕氣回注還是干氣回注?在研究、探索碳封存項目初期，為充分對比二氧化碳干氣回注和濕氣回注方案的可行性、安全性和經(jīng)濟性，恩平15-1平臺生產(chǎn)準備人員與深水工程建設中心團隊一起展開調(diào)研。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，濕氣回注方案中，氣相組分和操作條件變化會影響二氧化碳超臨界態(tài)中水的狀態(tài)，存在碳回注管道嚴重腐蝕的風險等，因此，國內(nèi)外油田超臨界二氧化碳回注系統(tǒng)中采用的是干氣回注方案。

方案敲定后，為了將二氧化碳封存全套裝置集成到甲板面積有限的平臺上，項目團隊采取特有的模塊化和成橇布置方式， 研制出適用于海洋高濕、高鹽環(huán)境的首套超臨界大分子壓縮機，開創(chuàng)了我國海上碳封存全體系裝備制造先河。

此外，生產(chǎn)準備人員深入分析二氧化碳分壓對海管腐蝕的影響，提出在分離器下游增設脫氣罐， 將流體中溶解的二氧化碳脫出，減少二氧化碳對海管的腐蝕，保障碳封存項目后期實施、運行的可靠性和安全性。

“雖說設計和建造有其他單位支持，但作為設備的使用方，我們必須深度參與，確保設計方案具有適應性。 ”回憶起碳封存項目設計階段的點滴，恩平15-1平臺總監(jiān)梅闖依然記憶猶新。

技術攻關 打通回注綠色通道

在恩平15-1平臺井口夾層甲板，一人高的綠色二氧化碳回注井采油樹在一片橘色、紅色采油樹中十分醒目。

目前，油田開發(fā)伴生的超臨界狀態(tài)二氧化碳，正從這里進入一條長長的水下“綠色通道”，源源不斷地回注至海底“巨碗”當中。

“難，超預期的難!” 回憶起這口二氧化碳回注井的誕生歷程，恩平15-1油田群開發(fā)項目組鉆完井經(jīng)理鄧成輝連說了兩個“難”。通常打一口井深相近的井僅需15至20天，但完成這口二氧化碳回注井耗時2個多月。

為了確?；刈⒕虺珊?，二氧化碳注得進、封得住， 項目團隊針對鉆完井作業(yè)風險和二氧化碳的特殊性質，開展了有關技術攻關。

創(chuàng)新采用特制鉆井液，既能有效抵抗酸性二氧化碳腐蝕，又能支撐井壁、潤滑井眼，讓鉆進之路通暢無阻。同時還研發(fā)出系列技術，確保該井在長達幾十年的注入期間擁有“金剛不壞之身” 。

為了確保二氧化碳回注周期井下安全、及時監(jiān)測井筒完整性，項目團隊安裝了“井下聽診器”。

“這是某個井下測點的壓力值，這是溫度，各類數(shù)據(jù)一目了然。”在恩平15-1平臺中控室，生產(chǎn)監(jiān)督雷夢飛指著監(jiān)控屏幕上的監(jiān)測數(shù)據(jù)說道。每隔一米就有一個監(jiān)測點，就像數(shù)千只眼睛， 在看不見摸不著的井下無死角觀察注氣管柱是否存在泄漏。

為了保證回注井正常、穩(wěn)定注入，并及時發(fā)現(xiàn)異常情況，平臺生產(chǎn)人員跨專業(yè)深入學習 地質油藏、井身結構設計、井下永久式光纖實時監(jiān)測技術原理，再結合地面工藝參數(shù)監(jiān)測情況，全方位監(jiān)測回注系統(tǒng)及回注井運行狀態(tài)。

直面挑戰(zhàn) 保障設備平穩(wěn)運行

二氧化碳回注壓縮機每小時排量高達10000立方米，如何保證設備穩(wěn)定運行?系統(tǒng)正式運行前的一個月有人提出質疑。

整個二氧化碳回注系統(tǒng)由20臺設備、上萬個零部件組成 ，任何一個“器官”出問題，都會影響系統(tǒng)的安全運行。面對挑戰(zhàn)，平臺維修人員提前梳理設備關鍵運行數(shù)據(jù)，制訂設備巡檢制度和定期保養(yǎng)制度，梳理系統(tǒng)運行巡檢關鍵點36處。

在回注系統(tǒng)運行過程中，維修人員通過認真細致的現(xiàn)場巡檢，及時發(fā)現(xiàn)壓縮機填料存在滲漏故障，隨即對填料進行更換，保證機組平穩(wěn)、安全運行。

“碳封存項目安全平穩(wěn)回注二氧化碳超過2000萬立方米，這是繼我國海上二氧化碳封存領域從無到有重要突破之后的又一重要節(jié)點，為后續(xù)CCS工作積累了經(jīng)驗，奠定了未來‘岸碳入海’的技術支撐和現(xiàn)實條件。 ”中國海油深圳分公司副總經(jīng)理袁瑋表示。