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给地层裂缝“贴胶带”:胜利油田低成本技术突围CCUS百万吨级困局

当人类试图将数百万吨的二氧化碳“囚禁”在地下深处的岩石中时,一场肉眼看不见的越狱与反越狱之战随即打响。二氧化碳,这位从工

当人类试图将数百万吨的二氧化碳“囚禁”在地下深处的岩石中时,一场肉眼看不见的越狱与反越狱之战随即打响。二氧化碳,这位从工业尾气中被捕获的“不速之客”,在地下并不安分——它们总能敏锐地找到岩层中的裂缝“溜之大吉”,留给工程师的只有失效的压力表和依旧沉睡的原油。如何用最低的成本堵死这些地下迷宫的逃逸通道?

近日,来自中国石化胜利油田的一则消息,为这场漫长的地下博弈带来了转折点。

01 隐形“逃逸”:百万吨级工程的地下博弈

2月28日,胜利油田纯梁采油厂的高892斜23井组传来捷报:应用最新的“低渗透油藏CCUS气窜裂缝滤饼封堵技术”后,该井组的二氧化碳驱油效率显著回升。这一进展对于正在运行的“齐鲁石化—胜利油田百万吨级CCUS示范工程”而言,无异于打了一剂强心针。

作为中国首个百万吨级CCUS(碳捕集、利用与封存)全产业链示范基地,该项目承载着将工业碳排变废为宝、驱动地下原油产出的重任。然而,在实际运行中,工程师们面临着一个棘手的物理学难题——“气窜”。由于二氧化碳流体比原油更轻、流动性更强,它们极易沿着地下的天然裂缝或高渗透通道“狂奔”,直接从注入井窜流到采油井,而无法进入微小的岩石孔隙去挤压原油。这不仅导致驱油失败,更意味着昂贵的液化二氧化碳被白白浪费。

高892斜23井组的成功,标志着胜利油田石油工程技术研究院在经历了数年的摸索后,终于找到了一把锁住这些“地下逃逸者”的低成本钥匙。

02 驯服“气龙”:从滤饼理论到黏土魔法

这项技术的突破并非一蹴而就。自2025年起,面对传统化学封堵剂成本高昂、有效期短的困境,攻关团队决定另辟蹊径。通过大量的油藏动态分析与室内物理模拟,技术团队发现,要控制气窜,关键不在于“堵死”所有通道,而在于在裂缝表面形成一层致密、坚韧的“滤饼”——就像在漏水的管道壁上精准地贴上一层高强度的防水胶带。

基于这一新理论,团队自主研发出了一种特殊的“黏土基裂缝封堵体系”。与昂贵的聚合物封堵剂不同,这种以特定黏土为基础的材料不仅成本大幅降低,还具备惊人的高膨胀性。一旦进入地下裂缝,它们能迅速吸水膨胀,形成一道严密的物理屏障,迫使后续注入的二氧化碳乖乖掉头,进入那些难以波及的低渗透基质中去“干活”(驱油)。

这种“用泥土治理气体”的智慧,不仅突破了以往研究的局限,更解决了长久以来困扰CCUS项目的裂缝治理经济性难题。

03 效益“破局”:从单井突围到规模化蓝图

截至目前,该技术已在胜利油田的5个井组成功实施,措施成功率高达100%。数据显示,部分井组在实施封堵后,有效稳产周期已超过一年。对于一个需要精打细算的工业化项目来说,这意味着巨大的成本节约。

在过去,高昂的封窜成本往往是制约CCUS技术大规模推广的“拦路虎”。胜利油田此次研发的低成本体系,让大规模、精准化的裂缝治理在经济账上终于“算得过来”。这不仅为齐鲁石化—胜利油田项目的平稳运行提供了技术护城河,更为我国后续在低渗透油藏大规模推广CCUS技术提供了切实可行的“中国方案”。

随着技术的成熟,这些被驯服的二氧化碳将不再是气候变暖的元凶,而是深埋地下、换取能源的绿色动力。