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(shè)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(dá)30萬噸 ，總計超150萬噸 ，相當(dāng)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(shè)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(zhǔn)備人員與深水工程建設(shè)中心團(tuán)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(yán)重腐蝕的風(fēng)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(tuán)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(zhǔn)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(shè)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(shè)計和建造有其他單位支持，但作為設(shè)備的使用方，我們必須深度參與，確保設(shè)計方案具有適應(yīng)性。 ”回憶起碳封存項目設(shè)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(shù)攻關(guān) 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(jìn)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(dāng)中。
“難，超預(yù)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虺珊螅趸甲⒌眠M(jìn)、封得住， 項目團(tuán)隊針對鉆完井作業(yè)風(fēng)險和二氧化碳的特殊性質(zhì)，開展了有關(guān)技術(shù)攻關(guān)。
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(jìn)之路通暢無阻。同時還研發(fā)出系列技術(shù)，確保該井在長達(dá)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(tuán)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(xué)習(xí) 地質(zhì)油藏、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計、井下永久式光纖實時監(jiān)測技術(shù)原理，再結(jié)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(shè)備平穩(wěn)運行
二氧化碳回注壓縮機每小時排量高達(dá)10000立方米，如何保證設(shè)備穩(wěn)定運行?系統(tǒng)正式運行前的一個月有人提出質(zhì)疑。
整個二氧化碳回注系統(tǒng)由20臺設(shè)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(shè)備關(guān)鍵運行數(shù)據(jù)，制訂設(shè)備巡檢制度和定期保養(yǎng)制度，梳理系統(tǒng)運行巡檢關(guān)鍵點36處。
在回注系統(tǒng)運行過程中，維修人員通過認(rèn)真細(xì)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(jìn)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(lǐng)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(shù)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。
