我国首个海上碳封存示范工程成长记

中海石油（中国）有限公司深圳分公司开发部 彭辉界

南海东部油田是我国第七大油田，也是海上第二大油田。近三年，南海东部油田原油增产总量约占同期全国原油增量的三分之一，着实发挥了国内油气增产主力军作用，是名副其实的能源生产大户。然而，南海东部油田因其离岸远、老油田占一定比例、设施设备偏老旧等特征，其也是二氧化碳排放大户。如何将油气增储上产与碳达峰、碳中和有机结合起来？南海东部油田勇于做“第一个吃螃蟹的人”，开辟出一条独具特色的海上二氧化碳封存之路。

增产减碳谋双赢

2021年，国家号召“加大油气勘探开发力度”保障能源供应安全。南海东部油田不忘奉献能源初心，践行“碧海丹心、能源报国”的使命和责任，在“十四五”规划基础上提出增储上产再加压，制定攻坚工程实施方案，提出2022年及中长期油气产量新目标，随之才发现不久的恩平15-1油田群开发提上日程。然而，恩平15-1油田群是我国南海首个高含二氧化碳的油田群。若按常规模式开发，二氧化碳将随原油一起产出地面。如果选择将二氧化碳放空，则对空气造成污染，有违国家“双碳”发展新要求。如果选择回收利用，其规模偏小，后续的压缩储存运输均对成本、风险、回收可持续性构成重大挑战。

“我们能不能将CO2就近封存起来呢？”在油田开发前期研究讨论会上，专家们如是说道，“我们要不要做第一个吃螃蟹的人，摸着石头过河搞海上碳封存，这样我们既能把油田开采起来，又能降低碳排放”。一语惊醒梦中人，海上碳封存无疑是增产减碳双赢之道。若能实现二氧化碳海上封存，恩平15-1油田群不仅能被开发动用起来，同时也将首现我国海上二氧化碳封存能力，对于南海东部油田实现绿色低碳跨越发展具有重大意义。如果能实现海上碳封存，我国科技强国兴国的重大战略支撑又新增一重要领域，我国经济发达的沿海地区实现碳消除就有了新途径，我国实现“双碳”目标兑现国际承诺有了新保障，在温室气体减排领域的话语权将得到显著增强。正所谓“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”，海上碳封存为我们指明了海洋油气实现绿色低碳发展的方向。

前路漫漫勇探索

然而，我国碳封存技术起步较晚，当前的二氧化碳埋存均在陆上，海上鲜有研究，且陆地CCS/CCUS大多处于示范阶段，部分技术欠成熟。在我国处于技术空白可参考少且无确切技术储备情况下，摸着石头过河可谓困难重重。

“没有条件创造条件也要上”，老一辈石油人的革命精神和优良传统告诫我们必须攻坚克难，只要方向是对的，必须坚定不移迎难而上。要想实现海上二氧化碳封存，必须解决“注哪里”“能否注”“怎么注”“去哪里”等关键问题。中海油集中数百科研骨干技术力量和专家团队，自2021年1月起，历时三个月技术攻关，高效完成海上CO2回注封存地质油藏、钻完井和工程一体化CCS实施方案编制。并赴神华集团开展陆地CCS示范工程现场技术调研和交流，邀请CCUS/CCS业内专家、生态环境部专家赴海上平台现场调研和组织召开专家咨询会进行技术指导和整体把关，获得国内CO2封存专家的指导和认可。6月30日，恩平15-1油田CO2回注封存方案通过最终投资决策，并于8月11日顺利通过中国生态环境部环评审查，至此中国海上首个百万吨级CCS示范工程正式启动。

为了保障该示范工程的成功落地和技术集成推广应用，科研骨干们开展《恩平油田CO2捕集和封存技术研究与示范应用》研究，拟通过系统性的技术攻关和项目工程示范，摸索建立海上CCS项目相关标准、技术规范和管理体系，增强我国海上CCS技术实力，为我国沿海省份实现碳中和目标提供有效科技支撑。当前已在封闭性研究、CO2水层封存机理室内试验研究、回注井基本设计、现场监测初步方案等研究中取得阶段性成果。

为了响应“三新三化”政策，降低工程装备被欧美等发达国家卡脖子风险，中国海油联合国内厂家集中攻关实现了海上二氧化碳封存关键设备的全面国产化。项目采用海上平台特有的模块化和成橇布置方式，应用相态控制、脉冲控制、联合振动分析等前沿技术研制适用于海洋高湿高盐环境的首套超临界大分子压缩机和首套复合材料二氧化碳分子筛脱水橇，形成了海上二氧化碳捕集、回注、封存工程技术体系、成套装备及管理经验。

首次涉足海上碳封存，安全风险防范是重中之重。工程建设项目组创新制定“安全隐患六分析”管理工具，根据隐患特点开展专项隐患整改，全面提升隐患排查治理水平。对重点领域、关键环节进行延伸管理，先后梳理出恩平15-1油田群开发项目中44项风险较高的作业，实行专人领办督办。

争分夺秒势必成

星光不负赶路人，2022年6月15日是“全国低碳日”，经过近10个月的研发、建设，我国首个海上二氧化碳封存项目完成全部设备的制造和安装。作为完全自主的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，填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白，也意味着我国从此掌握了海上CCS主导权，开拓我国二氧化碳封存的新产业和新业态。二氧化碳封存工程实施后，预计每年可封存二氧化碳约30万吨，累计封存二氧化碳146万吨以上，相当于植树近1400万棵，或停开近100万辆轿车。中国也将成为全球第三个开展大规模离岸咸水层封存的国家（挪威、澳大利亚）。

作为我国“十四五”能源重点保障工程项目之一，恩平15-1油田群按照计划将于2022年投产。得益于二氧化碳封存工程的支撑，油田将实现高峰产量35500桶油当量/天，以实际行动扛起保障国家能源安全责任担当。

恩平15-1示范工程的建设也为未来推动“岸碳入海”做好技术储备。当前，中海油响应国家号召中央企业发挥示范引领作用，正开展《粤港澳大湾区岸碳入海发展策略研究》，谋求进一步助力粤港澳大湾区实现绿色低碳发展开辟新路。在“争做推进技术攻关的先锋队，争当油气上产的主力军”使命召唤下，海油人实现油气能源绿色低碳转型势必成。