截至5月15日,由CPECC中油(新疆)工程设计分公司(以下简称“新疆设计分公司”)承担设计的塔里木油田阿克莫木气田超临界二氧化碳回注工程成效突出,项目累计封存二氧化碳超2万吨,年封存能力4.5万吨,日最大回注量220吨,相当于每年新增225万棵树木的固碳效能。
作为新疆首个超临界碳回注工程,项目高效平稳运行,依托新疆设计分公司全流程技术护航与核心工艺创新。新疆设计分公司统筹方案规划、自研核心工艺、优选成套设备、集成整体系统,创新研发的低能耗宽工况二氧化碳输送及回注工艺,实现国内首次工程化应用,有效破解行业技术瓶颈,为油气田绿色低碳转型、CCUS技术规模化落地打造了可复制的优质样板。
锚定双碳目标,勇担工程设计核心使命
阿克莫木气田作为南疆主力气源地,保障喀什、克州区域民生与工业用气稳定,油气开采伴生的二氧化碳排放,是制约气田绿色发展的主要瓶颈。响应国家“双碳”战略,塔里木油田落地区域首个超临界二氧化碳回注工程,新疆设计分公司全权承接项目全流程工艺设计与系统集成优化核心工作。
立足项目示范标杆定位,公司快速组建专项设计团队,联动油田、运维单位开展多轮技术论证,确立“分离捕集-增压超临界-地下封存”全流程设计思路,明确“高效、稳定、环保、可复制”设计目标,攻克地质参数不确定、地层工况多变等前期难题,为工程落地筑牢坚实设计根基。
攻坚核心技术,独创工艺破解行业痛点
超临界碳回注的工况调控、相态稳定、高压适配是行业共性难题,同时纯二氧化碳永久封存与传统油气驱油回注存在本质区别。传统驱油回注地层压力动态平衡、无持续涨幅,而纯碳封存无油气置换循环,回注量越大、地层压力越高,工况不确定性极强。国内同类项目多采用单一一步增压工艺,工况适配性差、能耗偏高,无法覆盖项目全生命周期运行需求。针对行业短板,新疆设计分公司自主研发超临界输送+井口自适应液相增压耦合工艺,形成国内首创的宽工况、低能耗碳回注技术体系。
结合气田二氧化碳组分特征与南疆极端气候条件,设计团队定制化完成干燥、压缩、井口注入三大核心系统设计。优化干燥工艺规避高压冰堵风险,通过阶梯式增压实现二氧化碳从常压到超临界状态的平稳过渡,匹配高压专用管柱与注入设备,保障回注作业连续稳定。同时优化设备材质、防腐与保温方案,搭建全系统动态模拟及一体化监控体系,精准调控各项运行参数,适配复杂野外工况。
该项目最大创新亮点为无附加能耗双模式自适应运行机制,彻底打破传统工艺局限。长输阶段采用超临界输送技术,依托介质兼具气体流动性与液体高密度的特性,缩小管线管径、节约建设投资;介质抵达井口后,依靠地层压力差自然降温液化,无需增设制冷设备,彻底解决气态介质进泵易气蚀、损坏设备的行业难题。项目运行前期地层压力偏低时,通过压缩机直通管路直接回注,精简流程、节约能耗;运行后期地层压力攀升后,自动投用液相泵二次增压,精准匹配高地层回注需求,全面适配气田全生命周期压力变化。
该自研工艺无需设备高配冗余,以低压工况为基础搭建系统,高压工况精准补压,大幅降低项目全周期能耗,可适配多区块、多压力梯度回注场景。相较国内传统单一增压工艺,工况适配性、工程经济性与推广价值显著提升,目前已申报相关专利,为行业CCUS工程优化提供全新技术思路。
同时,设计团队结合气田地质构造,科学优化注入层位与封存方案,配套闭环环保处理系统,保障二氧化碳永久封存、无泄漏风险,实现生产废水、废气闭环达标处置。封存的二氧化碳可溶于地层水体永久固化,还能补充稳定油气开采后的低压地层,保护地质结构,实现安全、绿色、长效埋碳。
全程技术护航,保障工程高效投产提效
该核心工艺由新疆设计分公司2021年完成研发定型,攻克国产超临界压缩机研制与采购难题,项目于2025年8月正式投产。投运后,新疆设计分公司持续提供全周期技术支撑,联动运维单位动态监测设备运行、能耗、地层响应等核心数据,持续优化注气参数与工艺方案,高效解决工况调控、能耗优化等实操难题,助力项目快速提质提量。目前项目各项指标均达标,累计埋碳超2万吨的成果,充分验证了自研工艺的稳定性与先进性,为新疆CCUS项目规模化落地积累了成熟的设计与运维经验。
该项目是新疆设计分公司深耕CCUS领域、赋能油气行业绿色转型的标志性成果。新疆设计分公司始终坚守“技术赋能绿色发展”理念,将低碳节能、安全环保理念融入工程设计全流程,以自主创新技术破解行业痛点。
今后,新疆设计分公司将持续深耕超临界碳回注、CCUS全链条核心技术,持续优化设计方案、沉淀技术成果,打造更多绿色低碳标杆工程,为塔里木油田高质量发展及国家“双碳”目标实现贡献力量。
本网站对转载、分享、陈述、图片、观点保持中立,图片与文字均来自网络,目的仅在于传递更多消息。版权归原作者。有版权方面不当之处,欢迎回消息告知删稿事宜,本网站将尽快处理。谢谢!