在“雙碳”大背景下，二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)技術(shù)，是我國應(yīng)對氣候變化、減少二氧化碳排放的關(guān)鍵技術(shù)之一。而在能源工業(yè)中，它不僅是實現(xiàn)“雙碳”目標的重要推手，更是保障能源安全的新晉“采油工”。

從1965年長慶油田首次碳酸水試注，到松遼盆地300萬噸CCUS示范工程建設(shè)，再到形成“四大六小”產(chǎn)業(yè)格局，作為“三桶油”之一的中國石油天然氣集團有限公司(簡稱中國石油)近60年來從零起步、不斷“碳”索，借助CCUS技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)實踐，觸摸能源產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的時代脈搏 。

探索：率先明確發(fā)展CCUS產(chǎn)業(yè)

石油，是流淌在現(xiàn)代工業(yè)“血管”里的“黑色血液”，如何提高采收率(EOR)是油氣田開發(fā)永恒的主題之一。上世紀50年代，許多國家就開始把二氧化碳作為一種驅(qū)替溶劑進行研究。1965年，在室內(nèi)實驗機理研究的基礎(chǔ)上，大慶油田首次進行小井距單井組碳酸水試注試驗，隨后吉林油田“接棒”，從1990年開始進行了一系列二氧化碳驅(qū)油實驗。

時間回溯到2006年，在中國香山舉行的香山科學會議上，業(yè)內(nèi)專家結(jié)合我國國情，首次在碳捕集封存(CCS)中加入一個“U”，變“CCS”為“CCUS”，強調(diào)既要充分利用二氧化碳，還要實現(xiàn)有效埋存。雖然只多一個“U”，但無論對于二氧化碳的油藏利用(CCUS-EOR)，還是未來的化工利用、生物利用，這都意義重大。

同期，吉林油田正面臨長嶺氣田高含二氧化碳氣藏規(guī)模開發(fā)的難題。因此，中國石油在當時率先提出含二氧化碳天然氣開發(fā)及二氧化碳驅(qū)油與埋存的理念，并利用大情字井區(qū)塊與長嶺氣田上下疊置的地理優(yōu)勢，在吉林油田開展先導(dǎo)試驗。

在其后的十幾年中，吉林、大慶、長慶等CCUS油田試驗基地通過不斷探索實踐，發(fā)展出成套CCUS技術(shù)，實現(xiàn)了社會效益與經(jīng)濟效益的雙贏。

攻關(guān)：構(gòu)建自主CCUS技術(shù)體系

在確定了CCUS產(chǎn)業(yè)路線后的幾年，中國石油開展了一系列技術(shù)攻關(guān)。此時，中國CCUS發(fā)展水平與國際先進水平存在差距;此外，國內(nèi)的油藏特點，也決定了二氧化碳驅(qū)油相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展無法照搬國外經(jīng)驗。

2007年，中國石油啟動國家“973”計劃項目“溫室氣體提高石油采收率的資源化利用及地下埋存”。同年，大慶榆樹林油田在樹101區(qū)塊開展二氧化碳非混相驅(qū)油先導(dǎo)試驗，形成了二氧化碳泡沫壓裂、吞吐和氣舉等多項驅(qū)油技術(shù)。此后兩年，中國石油又接連承擔國家科技重大專項“含二氧化碳天然氣藏安全開發(fā)與二氧化碳利用技術(shù)”與國家“863”計劃項目“二氧化碳驅(qū)油提高石油采收率與封存關(guān)鍵技術(shù)研究”等重大科技項目。

而中國石油另一大CCUS產(chǎn)業(yè)探索的“前哨站”吉林油田，則于2009年承接了集團的重大專項“吉林油田二氧化碳驅(qū)油與埋存關(guān)鍵技術(shù)研究”，初步形成二氧化碳驅(qū)油優(yōu)化設(shè)計和注采工程配套技術(shù)，為集團CCUS產(chǎn)業(yè)規(guī)模化提供了技術(shù)儲備。

數(shù)十年踔厲奮發(fā)，中國石油自主研發(fā)了碳捕集與輸送、油藏工程、防腐、封存、監(jiān)測、地面配套等關(guān)鍵技術(shù)，形成了涵蓋碳捕集、運輸、利用和埋存的CCUS全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系，同時自主研發(fā)了CCUS全流程裝置和設(shè)備，系列核心裝備基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，獲得授權(quán)專利百余項，CCUS技術(shù)整體達到國際先進水平。

示范：從“兩團火”到“滿天星”

2013年，一系列關(guān)于CCUS科技發(fā)展、實驗示范的相關(guān)政策紛紛出臺，中國CCUS產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計明顯加強。中國石油從大慶油田、吉林油田兩個CCUS先導(dǎo)示范區(qū)開始，逐漸推廣二氧化碳驅(qū)油模式，逐漸延伸出 “四大六小”的CCUS產(chǎn)業(yè)格局。

四大工程示范中，大慶油田開展了二氧化碳非混相驅(qū)工業(yè)化試驗，為集團公司推進重大科技專項實施與松遼盆地300萬噸CCUS示范工程建設(shè)奠定了堅實基礎(chǔ);吉林油田通過自主研發(fā)，形成了可復(fù)制可推廣的二氧化碳捕集輸送、注入采出、集輸處理及循環(huán)注入全流程技術(shù)體系;長慶油田和新疆油田則利用產(chǎn)區(qū)周邊的煉化企業(yè)與煤化工企業(yè)作為碳源，實驗二氧化碳驅(qū)油項目。其中，新疆油田CCUS中心還被列入油氣行業(yè)氣候倡議組織(OGCI)全球五大CCUS中心之一。

6個先導(dǎo)試驗區(qū)中，冀東油田、大港油田、華北油田、南方勘探已成功進行了先導(dǎo)實驗;遼河油田將探索具有熱采稠油特色的源匯一體化新模式;吐哈油田則計劃建成兩期總產(chǎn)能超300萬噸/年的二氧化碳捕集與管輸一體化項目。

2020年“雙碳”目標提出后，依托技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，中國石油編制完成《中國石油CCUS-EOR規(guī)劃部署》方案， CCUS產(chǎn)業(yè)化規(guī)模化駛?cè)搿翱燔嚨馈薄?/p>

產(chǎn)業(yè)化：將CCUS納入重點布局

在碳中和目標下，CCUS已成為全球油氣行業(yè)發(fā)展共同的戰(zhàn)略性選擇。作為中國主要的油氣生產(chǎn)商和供應(yīng)商之一，中國石油將CCUS示范工程作為綠色產(chǎn)業(yè)“五大工程”之一重點布局，以“雙碳”目標為引領(lǐng)，明確“清潔替代、戰(zhàn)略接替、綠色轉(zhuǎn)型”三步走總體部署，加快布局清潔生產(chǎn)和綠色發(fā)展。

據(jù)了解，從1965年在大慶油田長垣區(qū)塊開展井組規(guī)模試驗至今，中國石油11家油氣田已經(jīng)開展17項CCUS重大開發(fā)試驗，二氧化碳年注入能力超百萬噸，已累計埋存二氧化碳超550萬噸，相當于植樹近5000萬棵，累計增油130萬噸。

“十四五”期間，中國石油不僅將規(guī)劃部署長慶油田與新疆油田兩個年注氣千萬噸級規(guī)模的CCUS工程，以及大慶油田等多個百萬噸級示范工程，還將加快推進CCUS規(guī)模化工業(yè)應(yīng)用專項工程建設(shè)，聚焦CCUS規(guī)劃目標和主要問題開展原創(chuàng)技術(shù)攻關(guān)，統(tǒng)籌內(nèi)外部碳源，全面推進CCUS產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展。中國石油將力爭2025年CCUS年注二氧化碳達到500萬噸，產(chǎn)油量達到150萬噸，為推動“雙碳”目標實現(xiàn)做出更大貢獻。（靳雅潔）