鄂爾多斯盆地具有國內最好的二氧化碳封存地質條件和源匯匹配,是中國最有利且最成熟的CCUS設施建設地。據《中國二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)年度報告(2021)――中國CCUS路徑研究》顯示,鄂爾多斯盆地(3356億噸)的深部咸水層具有較大的CO?封存潛力。陜西有延長石油和中石油長慶油田兩大油田公司,是全國最大的化石能源產地,在地質構造、產業鏈、創新鏈方面具備最好的CCUS實施條件,具有國內最完整的CCUS產業鏈、供應鏈,80%以上的材料、裝備可以實現自主制造。盆地內高度集中了的碳排放源,源匯匹配度高,可以最大化降低封存成本,是中國CCUS示范項目最多、最具有國際影響力的地區。
1、鄂爾多斯盆地具有開展大規模CCUS項目的客觀條件
鄂爾多斯盆地是一個整體升降、坳陷遷移、構造簡單的大型多旋回克拉通盆地,沉積蓋層總厚度5000-10000m。在安定組雜色泥灰巖沉積之后,沉積了厚達千米的志丹統棕紅色砂礫河流沖積相和雜色砂泥巖互層干旱型湖泊碎屑物。下白堊系志丹統沉積后,燕山運動第三幕使區域構造得到定型,基本面貌保持至今。在盆地大構造沉積格局控制下,形成以多物源供給,多水洗匯聚為特征的大型緩坡三角洲沉積,多期次河道砂體交錯疊置,與煤系烴源巖的垂向組合一起構成良好儲蓋條件。初步測算,鄂爾多斯盆地廢棄油藏CO?可封存量約10億噸以上,盆地內深部奧陶系灰巖鹽/咸水層可封存CO?達數百億噸。
一方面,鄂爾多斯盆地涵蓋的陜西、甘肅、寧夏、內蒙古等省區,煤化工碳排放量巨大,其中寧東、榆林和平涼等地區的95%以上的高濃度碳排放即具有開展CCUS工作得天獨厚的優勢。在當地開展試驗示范,將煤化工產生的高濃度CO?捕集利用,通過注入低滲透難開采的油藏實現驅油增產和CO?地質封存,具有非常廣闊的產業前景。另一方面,鄂爾多斯盆地油氣資源量249億噸,已探明石油地質儲量80多億噸,年產油氣約7000萬噸(油當量),是我國產量最大的含油氣區,且多為難以開采的低孔特低滲透油藏,原油采收率很低,通常不到20%。中石油長慶油田就是典型的低滲透/特低滲透油田,通過水驅開采增產的難度越來越大。國內外實踐表明,CO?驅采油平均可提高采收率約10%,并將驅油過程中注入CO?總量的50%-80%永久封存,注CO?驅油技術可延長油田壽命10年以上。對于石油企業來講,實施CO?驅油與封存既是自身發展和確保國家能源安全的需要,也是對生態文明和環境保護事業的重要貢獻。
此外,由于陜北地區水資源匱乏、環境脆弱亟須保護,CCUS也是陜北缺水地區保護環境的有效手段。通過開展CCUS項目,把“碳捕集——提高油田采收率——碳封存——碳減排”融為一體,逐步將油田現有增產手段由注水向注氣轉變,降低油田開發的耗水量,是區域內石油化工產業實現溫室氣體減排和可持續發展的一種必然選擇。
國內業已形成CO?驅油與封存理論和配套技術,鄂爾多斯盆地石油蘊藏豐富,又適合作為CO?封存場所,延長油田和長慶油田已經開展或正在開展CO?驅油與封存試驗工作。鄂爾多斯盆地目前已經具備了開展規模化CO?驅油與封存工程項目可行性研究的自然資源和諸多客觀條件。
2、鄂爾多斯盆地開展大規模CCUS項目得到多方認同
在全球應對氣候變化大背景下,2014年11月12日,中美兩國在北京發表了具有歷史意義的《中美氣候變化聯合聲明》。這一聲明明確提出,推進碳捕集、利用和封存重大示范,經由中美兩國主導在中國建立一個重大碳捕集新項目,以深入研究和監測利用工業排放CO?進行碳封存,并就向深鹽水層注入CO?以提高淡水采水率新試驗項目進行合作。
由中國石油和化學工業聯合會、中石油集團、神華集團聯合主辦的“陜甘寧蒙地區CO?捕集驅油及封存工作研討會”于2014年4月17——18日在北京舉行。國家發改委、國家能源局、中科院、中國工程院、中國石化聯介會、中石油集團、神華集團、延長石油集團等單位的近百名代表與會,從CCUS涉及的政策、技術、產業發展等各方面進行了深入研討并提出了相應的對策、建議,與會領導、專家一致認為,鄂爾多斯盆地開展CCUS工作的優勢得天獨厚,捕集煤化工高濃度CO?并用于低滲透難采油藏強化開采前景廣闊。
鄂爾多斯盆地,地質結構穩定、構造簡單和斷層不發育,是我國實施CO?地質封存最有利和最安全的地區之一,同時,該地區能源資源豐富,是國家新興的能源化工基地,具有發展CO?捕集、利用與封存的資源和產業優勢,氣源與封存點同處一地,在該區域開展CO?驅油與封存工作,有利于在CO?運輸過程中降低風險和成本,在煤化工和石油行業間形成良性循環,不僅得到相關企業和政府的大力支持,也已經成為一種事關國際形象的重要政治任務。
3、鄂爾多斯盆地開展百萬噸級CCUS項目選址的遵循
2015年9月25日,中美共同發布了《中美元首氣候變化聯合聲明》明確提出,關于2014年《中美氣候變化聯合聲明》中所提的CCUS項目,兩國已選定由延長石油運行的位于延安林地區的項目場址,該項目成為中美兩國應對全球氣候變化對話與合作的重要進展之一。
作為“中國二氧化碳捕集、利用與封存產業技術創新戰略聯盟”和“中美清潔能源聯合研究中心清潔煤技術聯盟”成員單位,延長石油于2009年啟動了CO?捕集、封存與提高采收率技術示范項目,目前已經形成了具有鮮明特色的CCUS一體化減排模式,在陜北油區建成兩個CO?驅油及封存先導性試驗區,累計注入液態CO?超過13萬噸,取得明顯增油效果,同時累計動態封存CO?達10萬噸,節約了大量水資源。2015年,延長石油靖邊項目通過了“碳封存領導人論壇(CSLF)”的國際認證,成為中國第一個獨立得到認證的CCS項目。在中美氣候變化工作組提交的第六輪中美戰略與經濟對話的報告中,將延長石油與美國西弗吉尼亞大學、懷俄明大學及美國空氣化學品公司的合作,作為兩國加快CCUS部署的重要途徑之一。
《中美元首氣候變化聯合聲明》已選定由延長石油運行的位于延安——榆林地區的項目作為場址。榆林能化建成的36萬噸每年捕集工藝沿用榆林煤化5萬噸每年CO?捕集工藝,36萬噸每年的CO?管道輸送工程項目也即將啟動建設。可以預計,未來大規模CCUS項目仍然會選擇在資源潛力最大的鄂爾多斯盆地進行。因此,在延長石油36萬噸每年CCUS項目的基礎上,超前謀劃更大規模CCUS產業項目,開展數百萬噸級項目的可行性研究,對于進一步擴大區域內CCUS成果,增加中國自主減排國際話語權,具有十分重要的意義。
《中美氣候變化聯合聲明》選定延長石油碳捕集、利用與封存項目為中美雙邊合作項目,不僅為延長石油繼續開展碳捕集、利用與封存工作注入了強大動力,也為區域內其它能源企業開展碳捕集、利用與封存及選址工作提供了重要指導作用。前已指出,鄂爾多斯盆地碳排放量巨大,僅榆林地區及CCUS試驗區沿線的碳排放就有千萬噸規模,在我國應對氣候變化和低碳發展這一大背景下,鄂爾多斯盆地的CCUS產業未來一定會有廣闊的發展前景。
參考文獻:王高峰,秦積舜等. 碳捕集、利用與封存案例分析及產業發展建議[D]. 北京:化學出版社, 2020
上一篇:全國碳捕集項目介紹及十大應用場景
下一篇:陜西省CCUS產業化前景淺析
電話:18191851990