曹萬巖

大慶油田設(shè)計(jì)院有限公司

0 引言

CCUS-EOR（CO2捕集利用封存與提高石油采收率）技術(shù)不僅是中國實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的重要舉措，也是低滲透油田大幅度提高采收率的戰(zhàn)略性接替技術(shù)［1-6］。國家發(fā)展和改革委員會(huì)、國家能源局在發(fā)改能源〔2016〕513 號(hào)《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016—2030年）》中提出，在CO2封存利用領(lǐng)域，要重點(diǎn)發(fā)展驅(qū)油驅(qū)氣、微藻制油等技術(shù)［7］。

中國石油天然氣集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱中國石油）貫徹綠色低碳發(fā)展理念，將綠色低碳納入公司發(fā)展戰(zhàn)略，提出“清潔替代、戰(zhàn)略接替、綠色轉(zhuǎn)型”三步走的總體部署。CCUS-EOR 技術(shù)是綠色低碳發(fā)展的重要支撐技術(shù)［8-14］。中國石油大慶油田有限責(zé)任公司（簡(jiǎn)稱大慶油田）積極踐行綠色低碳發(fā)展理念，規(guī)劃“十四五”期間建成百萬噸級(jí)注入規(guī)模的CCUS-EOR 全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉豆こ蹋云趲?dòng)國內(nèi)CCUS-EOR 技術(shù)的規(guī)?；瘧?yīng)用。

CCUS-EOR 全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉豆こ贪–O2低能耗、大規(guī)模捕集，CO2安全可靠的長(zhǎng)距離運(yùn)輸，以及CO2驅(qū)油埋存示范區(qū)建設(shè)，其中CO2驅(qū)油埋存示范區(qū)是全產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)的核心工程。因此，以前期試驗(yàn)為基礎(chǔ)，統(tǒng)籌規(guī)劃地面系統(tǒng)，高質(zhì)量、高水平、高效益建設(shè)驅(qū)油埋存示范區(qū)，對(duì)于油田的效益開發(fā)與“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。

1 CO2 驅(qū)油前期試驗(yàn)地面工程取得的成果及經(jīng)驗(yàn)

1.1 取得的成果

大慶油田于1965年首次在中國開展了小井距單井組碳酸水試注試驗(yàn)，開始探索CO2驅(qū)油技術(shù)，至今歷經(jīng)早期試驗(yàn)、先導(dǎo)試驗(yàn)、擴(kuò)大試驗(yàn)、水敏油藏先導(dǎo)試驗(yàn)和工業(yè)化試驗(yàn)5 個(gè)階段。尤其是2014年開展了“榆樹林油田難采儲(chǔ)量CO2非混相驅(qū)工業(yè)化試驗(yàn)”和“海拉爾蘇德爾特油田CO2混相驅(qū)10×104t工業(yè)化試驗(yàn)”，擴(kuò)大了實(shí)施規(guī)模。截至2022年底，累計(jì)注氣211×104t，累計(jì)產(chǎn)油84.8×104t。工業(yè)化試驗(yàn)區(qū)連續(xù)6年產(chǎn)油量保持在9×104t/a 以上。伴隨大慶油田CO2驅(qū)試驗(yàn)進(jìn)程，地面工程形成了覆蓋采出液集輸處理、注入、腐蝕防護(hù)等各個(gè)生產(chǎn)單元的技術(shù)體系［15］。

1.1.1 特色集油技術(shù)

由于CO2驅(qū)采出液氣油比高，采出液中含有大量CO2氣體，使得采出液物性、井口出油溫度及壓力與常規(guī)水驅(qū)、聚驅(qū)等驅(qū)替方式相比均發(fā)生變化，采用常規(guī)集輸處理工藝不能很好地適應(yīng)CO2驅(qū)集油處理工藝需要。因此，大慶油田通過前期試驗(yàn)項(xiàng)目，不斷摸索適用于大慶油田CO2驅(qū)開發(fā)需要的集油處理工藝技術(shù)［16］。

1.1.1.1 單井架罐拉油工藝

先導(dǎo)試驗(yàn)階段，由于油井較為分散且產(chǎn)量較低，不利于集中建站集輸，通常采取“單井井場(chǎng)架罐集油、罐車?yán)\(yùn)”的生產(chǎn)方式。該工藝主要應(yīng)用于榆樹林油田樹101 區(qū)塊，集油工藝為：井口出油→高架集油罐緩沖存油→罐車?yán)汀队忘c(diǎn)。該工藝可保障過渡期小規(guī)模生產(chǎn)需求。由于油井間歇產(chǎn)出大量CO2，現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)集油罐安全閥開啟頻繁且攜帶一定量原油外泄等問題。因此，先導(dǎo)試驗(yàn)階段研制出“CO2驅(qū)油井井口集油罐”，該集油罐對(duì)出油口、出氣口進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，同時(shí)增設(shè)兩級(jí)孔板，以過濾“氣中液”和“液中氣”，解決了環(huán)保和生產(chǎn)問題，保障了開發(fā)試驗(yàn)進(jìn)程。

1.1.1.2 環(huán)狀摻水集油工藝

由于單井架罐拉油工藝井口設(shè)備較多，增加了管理點(diǎn)，同時(shí)伴生氣就地放空造成資源浪費(fèi)，并污染環(huán)境，因此工業(yè)化試驗(yàn)階段采用了環(huán)狀摻水集油的密閉集油工藝，并在常規(guī)環(huán)狀摻水集油流程的基礎(chǔ)上，對(duì)集油工藝進(jìn)行了優(yōu)化。采用小環(huán)摻水集油流程，將常規(guī)3～5 口油井組成1 個(gè)集油環(huán)的方式調(diào)整為2～3 口油井組成1 個(gè)集油環(huán)（集油環(huán)長(zhǎng)度盡量小于1.5 km）；對(duì)于單井產(chǎn)液量為1 t/d 左右的采出井，采用“羊角環(huán)”集油工藝，即：適當(dāng)增加單環(huán)轄井?dāng)?shù)，同時(shí)在單井管道進(jìn)入集油環(huán)前設(shè)置截?cái)嚅y，避免了1 口井凍堵影響整個(gè)集油環(huán)情況的發(fā)生。大慶榆樹林油田CO2驅(qū)集輸系統(tǒng)2015年全面投產(chǎn)，累計(jì)完成15×104t 原油的生產(chǎn)任務(wù)，集輸系統(tǒng)運(yùn)行較好，未出現(xiàn)凍堵、失效等情況。

1.1.2 轉(zhuǎn)油工藝優(yōu)化調(diào)整

大慶油田CO2驅(qū)油部署在低滲透油田。低滲透油田由于單井產(chǎn)量低、設(shè)計(jì)規(guī)模小，為了簡(jiǎn)化工藝流程、降低投資、提高效率，站場(chǎng)采出液處理通常采用高效節(jié)能的多功能組合裝置，如轉(zhuǎn)油站多采用“四合一”（分離、沉降、加熱、緩沖組合裝置）。在CO2驅(qū)油工藝中，針對(duì)采出液物性特征，在常規(guī)處理流程的基礎(chǔ)上，增設(shè)了預(yù)處理工藝，即：CO2驅(qū)采出液進(jìn)站后，在進(jìn)入多功能組合裝置之前，首先進(jìn)入油氣分離器進(jìn)行氣液的初步分離，該工藝較好地適應(yīng)了采出液氣液比變化較大，甚至間歇性出現(xiàn)CO2氣段塞的工況。同時(shí)，為了提高氣液分離效率，對(duì)油氣分離器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整。

1.1.3 多種CO2注入模式

CO2氣源，按相態(tài)可分為固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)、超臨界態(tài)、高壓液態(tài)（密相態(tài)）。對(duì)于CO2注入相態(tài)的選擇，需根據(jù)氣源供應(yīng)、輸送方式、油藏注入?yún)?shù)等條件綜合考慮。試驗(yàn)初期針對(duì)小規(guī)模的CO2驅(qū)油試驗(yàn)，研發(fā)了井場(chǎng)活動(dòng)注入工藝。隨著開發(fā)試驗(yàn)規(guī)模的擴(kuò)大，形成了“建站集中注入”工藝模式。注入工藝也相應(yīng)不斷完善，由單泵單井注入工藝優(yōu)化為“一泵多井”工藝。榆樹林油田試驗(yàn)區(qū)采用“一泵多井”、液相集中注入工藝。已建集中注入站1 座、注入間6 座，建成液態(tài)CO2注入能力600 t/d，自2008年投產(chǎn)以來安全平穩(wěn)運(yùn)行多年，截至2022年底，累計(jì)注氣114×104t。

1.1.4 采出氣回收循環(huán)注入模式

針對(duì)伴生氣外排污染環(huán)境、回收經(jīng)濟(jì)效益差的問題，確定了回收利用經(jīng)濟(jì)點(diǎn)。當(dāng)伴生氣中CO2體積含量小于等于30%時(shí)，伴生氣可作燃料氣使用；當(dāng)伴生氣中CO2體積含量大于30%時(shí)，對(duì)伴生氣進(jìn)行循環(huán)回注，形成了分離提純后回注和混合回注兩種技術(shù)路線，滿足環(huán)保要求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)低成本循環(huán)注入。

1.1.5 采出液處理試驗(yàn)系統(tǒng)

通過開展采出液室內(nèi)靜置沉降分層試驗(yàn)和電脫水模擬試驗(yàn)，初步確定了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)參數(shù)。在榆樹林油田開展CO2驅(qū)采出液脫水現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，試驗(yàn)系統(tǒng)包括氣液分離器、游離水脫除器、電脫水器及配套系統(tǒng)。通過試驗(yàn)，明確了脫水溫度、停留時(shí)間、破乳劑加藥量對(duì)于脫水的影響規(guī)律，確定并優(yōu)化了游離水脫除及電脫水工藝參數(shù)。

1.1.6 CO2驅(qū)地面采出系統(tǒng)腐蝕防護(hù)技術(shù)體系

針對(duì)CO2驅(qū)采出液腐蝕性強(qiáng)的介質(zhì)特性，對(duì)CO2驅(qū)地面采出系統(tǒng)進(jìn)行在線腐蝕監(jiān)測(cè)，建立了CO2驅(qū)地面采出系統(tǒng)腐蝕防護(hù)技術(shù)體系，采用“材質(zhì)藥劑，相互結(jié)合”的技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)地面采出系統(tǒng)的本質(zhì)安全。海拉爾油田、榆樹林油田CO2驅(qū)采出系統(tǒng)300 余口采出井已運(yùn)行8年，未發(fā)生穿孔、滲漏等失效問題，應(yīng)用效果較好。

1.1.7 采出系統(tǒng)配套化學(xué)劑

開展了CO2驅(qū)采出系統(tǒng)配套化學(xué)劑研究工作，研制的配套化學(xué)劑包括資產(chǎn)完整性保護(hù)化學(xué)劑、相分離化學(xué)劑。資產(chǎn)完整性保護(hù)化學(xué)劑：采用緩蝕劑CI-1009，加藥量200 mg/L?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用期間，試驗(yàn)裝置腐蝕速率由投加前的0.118 mm/a 降至0.012 mm/a，緩蝕率達(dá)89.8%，有效降低了地面系統(tǒng)的腐蝕速率。相分離化學(xué)劑：采用破乳劑DE-1215、絮凝劑CL-5013、浮選劑CL-2019、消泡劑AF-1005，提高了油水分離效果，確保了處理后水質(zhì)達(dá)到低滲透油藏回注水指標(biāo)，并保證系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。

1.2 前期試驗(yàn)生產(chǎn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)

針對(duì)CO2驅(qū)地面集輸系統(tǒng)采出氣量存在間歇性突高，從而導(dǎo)致采出液集輸系統(tǒng)極易出現(xiàn)氣段塞等不穩(wěn)定工況的情況，加強(qiáng)對(duì)采出井油壓、套壓的監(jiān)測(cè)，生產(chǎn)過程中出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)關(guān)井，防止管道凍堵。當(dāng)發(fā)現(xiàn)管道及閥門輕微堵塞時(shí)，采取熱水加熱、泵車打壓等方法進(jìn)行疏通；堵塞嚴(yán)重時(shí)，采取管道放空、降壓解堵等方法。

CO2注入地層后，為保證有效注入，防止發(fā)生地層注氣氣竄現(xiàn)象，采用水氣交替注入的方式控制采出井見氣速度。為探索水氣交替的可行性，在海拉爾油田先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)優(yōu)選貝14-X58-58 井開展了單井組橇裝水氣交替試驗(yàn)，氣水比1∶1；2020年，在氣竄嚴(yán)重的工業(yè)化一區(qū)，利用注水系統(tǒng)推廣水氣交替方式，共實(shí)施4 口井，氣水比1∶1，有效控制了采出井產(chǎn)出氣量。

2 驅(qū)油埋存示范區(qū)規(guī)劃技術(shù)路線

“十四五”期間，大慶油田規(guī)劃建成百萬噸級(jí)注入規(guī)模的CCUS-EOR 全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉豆こ?。根?jù)油藏潛力和碳源分布特點(diǎn)，部署源匯匹配（二氧化碳排放源與封存場(chǎng)地之間的空間優(yōu)化對(duì)接）。碳源主要來自以下4 個(gè)方面：化肥廠合成氨裝置放空高濃度CO2捕集，以及熱電廠燃煤鍋爐煙道氣、煉油廠催化裂化煙道氣、熱電公司燃煤鍋爐煙道氣等低濃度CO2捕集。根據(jù)源匯位置，規(guī)劃東西部各建一條輸氣干線，管道互通，輸氣量根據(jù)生產(chǎn)需求靈活調(diào)配。

先期建設(shè)長(zhǎng)垣外圍南部油田驅(qū)油示范工程，通過示范工程建設(shè)，形成可復(fù)制、可推廣的CCUSEOR 地面工程配套技術(shù)。為充分發(fā)揮示范工程的引領(lǐng)作用，對(duì)建設(shè)區(qū)域?qū)嵤┐髤^(qū)域、全系統(tǒng)的統(tǒng)籌規(guī)劃，應(yīng)用“四化”（工藝優(yōu)化、布局優(yōu)化、管控智能化、用能清潔化）技術(shù)措施，打造CO2百萬噸級(jí)注入規(guī)?！柏?fù)碳”示范區(qū)。

2.1 工藝優(yōu)化

在總結(jié)前期試驗(yàn)的實(shí)際運(yùn)行情況以及階段性成果的基礎(chǔ)上，在示范工程中應(yīng)用5 項(xiàng)技術(shù)實(shí)施工藝優(yōu)化，從采出環(huán)節(jié)到回注環(huán)節(jié)均采用密閉流程，實(shí)現(xiàn)采出液集輸處理到CO2伴生氣回收循環(huán)利用全流程密閉，降低油氣損耗，實(shí)現(xiàn)CO2零排放，在滿足低碳環(huán)?？傮w要求的同時(shí)，降低工程投資。

2.1.1 “環(huán)狀摻水、油氣混輸+分輸”的采出液集輸工藝

建立集輸系統(tǒng)機(jī)理模型，通過對(duì)采出井產(chǎn)量、集油半徑等工況的模擬計(jì)算，分別對(duì)油氣混輸、計(jì)量間分輸、井口分輸工藝進(jìn)行對(duì)比。根據(jù)對(duì)比結(jié)果，結(jié)合榆樹林油田CO2驅(qū)實(shí)際生產(chǎn)情況，優(yōu)選集油工藝為：初期采用環(huán)狀摻水集油混輸工藝，后期隨著氣油比升高采用氣液分輸工藝。

2.1.2 “高效分離、混合處理”的采出液處理工藝

采出液處理站增設(shè)預(yù)分離裝置，根據(jù)采出液物性設(shè)計(jì)新型油氣分離器，優(yōu)化分離器結(jié)構(gòu)、提高分離效率。充分利用水驅(qū)已建脫水設(shè)備，對(duì)水驅(qū)與CO2驅(qū)采出液混合處理。

2.1.3 “密相注入、一泵多井、一管雙注”的注入工藝

根據(jù)地質(zhì)條件、注氣井的注氣壓力等資料，合理選擇注入模式。針對(duì)CO2氣態(tài)、液態(tài)和超臨界態(tài)3 種相態(tài)，進(jìn)行全流程輸送和注入方案比選，優(yōu)選超臨界（初期）/密相（后期）輸送、密相注入方案。同時(shí)，采用“一泵多井”注入工藝，減少注入泵設(shè)置；注入管網(wǎng)采取“一管雙注”實(shí)施水氣交替，減少管網(wǎng)建設(shè)。示范工程一期規(guī)劃注入規(guī)模90×104t/a，共計(jì)309 口注入井，規(guī)劃減少注入管網(wǎng)148 km，節(jié)省投資5 000 余萬元。

2.1.4 “分子篩脫水、壓縮機(jī)增壓、混合注氣”的CO2回收循環(huán)利用工藝

充分利用外輸高濃度CO2氣源，簡(jiǎn)化CO2回收系統(tǒng)伴生氣處理工藝。首先將伴生氣進(jìn)行除油、除雜質(zhì)和分子篩脫水處理，然后通過壓縮機(jī)增壓后與外輸氣源混合，直接回注地下。與常規(guī)伴生氣分離脫碳、液化增壓注入相比，工藝簡(jiǎn)單、節(jié)省占地，并減少高耗能裝置。

2.1.5 “材質(zhì)藥劑，相互結(jié)合”的CO2腐蝕防護(hù)措施

根據(jù)介質(zhì)溫度、壓力等輸送條件，對(duì)CO2腐蝕較嚴(yán)重的采出液站外集輸管道及CO2回收集輸管道采用耐蝕材質(zhì)；在轉(zhuǎn)油站設(shè)置預(yù)分離流程，提前分離出CO2后，介質(zhì)腐蝕性大大減小，氣液分離后的管道采用普通碳鋼配合緩蝕藥劑進(jìn)行防腐。

2.2 布局優(yōu)化

由于CO2驅(qū)是在已有水驅(qū)建設(shè)區(qū)域內(nèi)開發(fā)利用，區(qū)域內(nèi)已建有較為完善的油、氣、水、電等地面設(shè)施。與水驅(qū)相比，CO2驅(qū)采出液物性和集輸條件均有變化，且采出液腐蝕性較強(qiáng)，注入系統(tǒng)介質(zhì)和注入壓力也均有變化，如何在滿足CO2驅(qū)采出、注入需求的同時(shí)，充分利用已有設(shè)施合理布局，是地面系統(tǒng)規(guī)劃布局的重點(diǎn)。

詳實(shí)的現(xiàn)狀調(diào)查是優(yōu)化布局的基礎(chǔ)。首先，對(duì)各系統(tǒng)已建管道的設(shè)計(jì)參數(shù)、建設(shè)年限、材質(zhì)、生產(chǎn)運(yùn)行情況等進(jìn)行調(diào)查；其次，對(duì)各系統(tǒng)站外工藝現(xiàn)狀，如原油集輸系統(tǒng)布站方式、集輸工藝、井站管轄關(guān)系，目前系統(tǒng)生產(chǎn)參數(shù)、運(yùn)行情況等進(jìn)行梳理；最后，對(duì)各級(jí)站場(chǎng)建設(shè)現(xiàn)狀，如站場(chǎng)主體工藝、設(shè)備設(shè)施建設(shè)年限、生產(chǎn)運(yùn)行情況等進(jìn)行調(diào)查。

接下來，應(yīng)用“三步法”規(guī)劃思路，將CO2驅(qū)新建工程和已建系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)整合，實(shí)施大區(qū)域、全系統(tǒng)的布局優(yōu)化。

第一步：優(yōu)化調(diào)整已建系統(tǒng)。對(duì)于原油集輸系統(tǒng)，考慮對(duì)區(qū)域內(nèi)CO2驅(qū)油井采出液進(jìn)行集中處理，對(duì)站外系統(tǒng)布局進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，盡量減少涉及已建轉(zhuǎn)油站的數(shù)量，從而減少站場(chǎng)改造工程量。示范工程一期，將改造轉(zhuǎn)油站由7 座優(yōu)化至2 座，同時(shí)，通過集輸系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整，核減區(qū)域內(nèi)水驅(qū)轉(zhuǎn)油站1 座。對(duì)于供注水系統(tǒng)，做好產(chǎn)注平衡分析，根據(jù)CO2驅(qū)開發(fā)預(yù)測(cè)，結(jié)合水驅(qū)目前建設(shè)及運(yùn)行情況，站外系統(tǒng)在滿足注入壓力的條件下盡量利用已建系統(tǒng)；由于注入水量減少，結(jié)合區(qū)域內(nèi)產(chǎn)注平衡情況優(yōu)化整合站場(chǎng)，示范工程一期，優(yōu)化核減地下水深度處理站1 座。

第二步：合理布局新建系統(tǒng)。CO2驅(qū)油埋存建設(shè)的新建系統(tǒng)主體工程為CO2注入系統(tǒng)、伴生氣循環(huán)回注系統(tǒng)。CO2注入系統(tǒng)、伴生氣循環(huán)回注系統(tǒng)的建設(shè)，應(yīng)充分考慮井區(qū)注入井的井位部署和未來規(guī)劃部署，以及注入管道路由走向等因素?？紤]到系統(tǒng)之間有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，示范工程的總體布局統(tǒng)籌考慮了CO2注入、伴生氣循環(huán)回注、CO2輸送等多方面因素，經(jīng)綜合對(duì)比，優(yōu)選“集中建設(shè)循環(huán)回注站，分別建設(shè)注入站”的布局。

第三步：集成優(yōu)化區(qū)域系統(tǒng)。根據(jù)各系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)性，對(duì)建設(shè)區(qū)域內(nèi)油、氣、水、電等系統(tǒng)進(jìn)一步進(jìn)行集成優(yōu)化，如：統(tǒng)籌考慮伴生氣回收系統(tǒng)和原油集輸系統(tǒng)，通過適當(dāng)提高原油集輸系統(tǒng)采出液進(jìn)站壓力的方式提高伴生氣輸送起點(diǎn)壓力，從而實(shí)現(xiàn)伴生氣自壓輸送至循環(huán)回注站，可減少新建天然氣增壓站1 座。對(duì)建設(shè)區(qū)域與周邊系統(tǒng)進(jìn)行集成優(yōu)化，如：示范工程含油污水處理系統(tǒng)采用區(qū)域調(diào)配污水的方式，可解決注入系統(tǒng)水氣交替作業(yè)帶來的區(qū)域內(nèi)注水量波動(dòng)較大，以及污水處理后無法就地回注的問題。

2.3 管控智能化

通過建設(shè)油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)井、站各類數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、處理與應(yīng)用。對(duì)井、站重要生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)采集，區(qū)域雷達(dá)視頻與站場(chǎng)視頻相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)全面感知；根據(jù)CO2驅(qū)采出、注入介質(zhì)的特殊性，站場(chǎng)、管道設(shè)置遠(yuǎn)程泄漏監(jiān)測(cè)，保障安全生產(chǎn)；通過中國石油A11（油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)）系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)生產(chǎn)狀況進(jìn)行智能分析，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)控、遠(yuǎn)程啟停，并能自動(dòng)生成優(yōu)化運(yùn)行方案，從而提升管理水平、降低生產(chǎn)運(yùn)行成本、提高生產(chǎn)本質(zhì)安全。

2.3.1 提供生產(chǎn)依據(jù)，提升管理水平

采用無線壓力變送器、溫度變送器、載荷傳感器等儀表設(shè)備采集油井、計(jì)量間的壓力、溫度、載荷位移等參數(shù)，采集數(shù)據(jù)通過無線方式傳送至附近大中型站場(chǎng)，再通過光纜上傳至作業(yè)區(qū)生產(chǎn)管理中心。大型聯(lián)合站采用集中監(jiān)控建設(shè)模式，在中心控制室對(duì)工藝生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視和控制管理；作業(yè)區(qū)生產(chǎn)管理中心設(shè)置SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制）系統(tǒng)對(duì)所轄采出井、注入井、計(jì)量間、配注間、轉(zhuǎn)油站、注入站、伴生氣循環(huán)回注站的生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視、控制與管理。

2.3.2 設(shè)置泄漏檢測(cè)，保障安全生產(chǎn)

為監(jiān)測(cè)地層是否發(fā)生氣竄，在油藏工程和采油工程已采用監(jiān)測(cè)措施的基礎(chǔ)上，地面工程采集油井的回油壓力、電機(jī)參數(shù)、載荷位移、套管壓力等參數(shù)，并在注入閥組間設(shè)置CO2氣體探測(cè)器，在轉(zhuǎn)油站進(jìn)站閥組間、注入站泵房設(shè)置CO2氣體探測(cè)器，在值班室設(shè)置CO2濃度指示報(bào)警器并聯(lián)鎖啟動(dòng)通風(fēng)系統(tǒng)。另外，對(duì)低洼地區(qū)注入干線設(shè)置管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，泄漏報(bào)警信號(hào)和定位信號(hào)上傳至作業(yè)區(qū)生產(chǎn)管理中心，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)泄漏報(bào)警。

2.3.3 優(yōu)化勞動(dòng)組織結(jié)構(gòu)，提高管理效率

通過井站一體、電子巡護(hù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控和智能管理運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)井場(chǎng)和小型站場(chǎng)無人值守、合建站場(chǎng)集中監(jiān)控，達(dá)到員工集中管理、運(yùn)行集中控制、數(shù)據(jù)集中處理。

2.4 用能清潔化

新能源建設(shè)對(duì)減少碳排放、構(gòu)建清潔低碳能源體系及促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。因此，示范工程同步開展新能源建設(shè)。

根據(jù)區(qū)域消納能力，堅(jiān)持總體布局、統(tǒng)籌兼顧、有序?qū)嵤┑脑瓌t進(jìn)行新能源建設(shè)。堅(jiān)持就近、就地自主消納，以“不向上級(jí)電網(wǎng)反送電”為基本原則，“宜風(fēng)則風(fēng)、宜光則光、能接盡接、應(yīng)接盡接”。示范工程區(qū)域內(nèi)光資源豐富，通過對(duì)光擬合曲線和全年光伏發(fā)電相關(guān)性的分析，優(yōu)選光伏配置方案。一期工程區(qū)域內(nèi)規(guī)劃新建光伏電站兩座，光伏發(fā)電產(chǎn)生的綠電占工程新增電量的42.07%，年替代標(biāo)準(zhǔn)煤約0.542×104t，年減排CO2約1.41×104t。

3 持續(xù)優(yōu)化完善驅(qū)油埋存示范區(qū)建設(shè)的建議

一是，通過工程實(shí)踐，不斷優(yōu)化簡(jiǎn)化工藝。目前，由于CO2驅(qū)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施規(guī)模有限，工藝技術(shù)還有待進(jìn)一步驗(yàn)證完善。隨著CO2驅(qū)應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大、認(rèn)識(shí)的不斷提高，需要對(duì)各系統(tǒng)工藝、技術(shù)參數(shù)、關(guān)鍵設(shè)備等不斷優(yōu)化簡(jiǎn)化。

二是，加強(qiáng)各系統(tǒng)之間的集成優(yōu)化是布局優(yōu)化的關(guān)鍵。相較常規(guī)水驅(qū)開發(fā)，CO2驅(qū)地面工程原油集輸處理系統(tǒng)、注入系統(tǒng)、伴生氣循環(huán)回注系統(tǒng)等關(guān)聯(lián)性更強(qiáng)，在規(guī)劃布局時(shí)，各系統(tǒng)應(yīng)相互結(jié)合、集成優(yōu)化，確?？傮w布局方案最優(yōu)。

三是，利用數(shù)字化手段優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)行的同時(shí)，可測(cè)算CO2埋存量。通過對(duì)采出井、注入井、計(jì)量間、配注間、轉(zhuǎn)油站、注入站、伴生氣循環(huán)回注站生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，將地面生產(chǎn)數(shù)據(jù)與油藏工程、采油工程錄取數(shù)據(jù)相結(jié)合（如地層壓力、泵況、故障頻率及動(dòng)液面等），實(shí)施地上、地下一體化，指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行；同時(shí)，進(jìn)一步完善地上、地下碳監(jiān)測(cè)體系，對(duì)工程各環(huán)節(jié)用能消耗、碳排放、泄漏點(diǎn)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，支撐碳埋存量測(cè)算、核證，促進(jìn)CCUS 項(xiàng)目獲得碳資產(chǎn)收益。

4 結(jié)束語

根據(jù)生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院《中國二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）年度報(bào)告（2021）——中國CCUS 路徑研究》，2060年中國CCUS 減排需求為14.1×108t。大慶油田周邊工業(yè)碳源年排放量約為3 000×104t，以低濃度氣源為主（占比高于95%），需要不斷優(yōu)化完善低成本捕集技術(shù)，實(shí)施建設(shè)百萬噸級(jí)碳捕集工程。同時(shí)，進(jìn)一步篩選潛力儲(chǔ)量，重點(diǎn)針對(duì)低—特低滲透油藏、致密油藏和頁巖油藏開展CO2驅(qū)技術(shù)攻關(guān)和試驗(yàn)，應(yīng)用多種驅(qū)替方式組合開發(fā)，提高區(qū)塊采收率，推動(dòng)效益開發(fā)；在驅(qū)油埋存基礎(chǔ)上，進(jìn)一步攻關(guān)CO2利用技術(shù)，逐步推行埋存CO2再利用，助力未來碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。