创新智造看新疆丨地下锁碳!地底深处每年等效“种下”900多万棵树
天山网-新疆日报记者 宋卫国
在准噶尔盆地西北缘的克拉玛依市,中国石油新疆油田公司采油二厂八区530井区克下组油藏CCUS先导试验站内,一套套装置平稳运转。工业来源的二氧化碳经过先导站被高压注入地下2600多米的岩层深处,将藏匿在岩石缝隙中的原油一点点“顶”出地面。
“从2024年开始,先导试验站每年都向地底注入近10万吨的二氧化碳,相当于90多万棵树一年消化的二氧化碳量。”中国石油新疆油田公司采油二厂油田地质研究所党支部书记、副所长程媛说。

中国石油新疆油田公司采油二厂八区530井区克下组油藏CCUS先导试验站两名员工在查看设备运转状况。天山网-新疆日报记者 宋卫国摄
准噶尔盆地广泛分布砾岩油藏,不少人对这一油藏类型并不熟悉。简单来讲,砾岩地层形成于远古冲积环境,大小不一的卵石、碎石历经漫长地质运动被压实胶结形成岩层,石油就储存在碎石颗粒的缝隙之间。和颗粒均匀、孔隙连通稳定的砂岩油藏不同,砾岩内部碎石大小悬殊,地层非均质性极强,短短几米范围内,储层条件就可能截然不同。
复杂的地质条件,给施工带来重重考验。地层中既有渗透性极好的流体通道,也有致密、原油难以流动的储层。高压注入的二氧化碳黏度低,极易顺着优势通道发生气窜,还未充分驱替原油就提前返排地面,造成驱油、封存效果打折扣,部分地层胶结程度偏弱,注采扰动下还容易出现出砂问题。国内没有成熟的砾岩油藏CCUS借鉴经验,注入压力、速率、封存监测等关键参数,都需要依靠现场先导试验反复摸索求证。科研团队经过多轮科学论证,确定将二氧化碳注入地层,依靠地层压力置换地下原油的技术思路。
2019年,八区530井区克下组油藏开启CCUS小规模试注;2022年5月,先导试验站地面工程开工建设;2023年7月,试验站建成投产,实现二氧化碳捕集、驱替、采出、净化、回注全流程闭环运行。投产后,科研团队持续攻坚气窜、冻堵等技术难题,项目逐步扩能实现稳定运行。2024年,新疆油田二氧化碳累计注入量突破百万吨;2025年实现年注碳百万吨,相当于900多万棵树一年消化的二氧化碳量,完成从先导试验到工业化扩大的跨越。
该项目是新疆油田首个CCUS项目,列入国家重大专项试验工程,也是新疆首个砾岩油藏CCUS示范项目。站区配套19口注入井、43口采油井,注采单元呈六边形反七点井网排布。工作人员持续监测地层压力,结合地层动态、出油数据动态调整注入参数,保障开采过程中地层压力平稳可控。
原油开采过程中会有部分二氧化碳随伴生气返排至地面。依托站内配套回收装置,油气混合物被有效分离,石油作为化工原料外输,脱碳后的天然气输送至天然气处理站,分离出来的二氧化碳再次加压,和新增气源一道回注地下,最大限度实现循环利用。

一名石油工人走过中国石油新疆油田公司采油二厂八区530井区克下组油藏CCUS先导试验站。天山网-新疆日报记者 宋卫国摄
“等到区块原油开采结束,所有油井、注入井将实施封堵,二氧化碳就会被永久封存于地下。”程媛介绍,地下封存的二氧化碳未来可转化为国家核证自愿减排量,参与全国温室气体自愿减排交易,挖掘碳资产价值。
一边驱油增产保障能源供给,一边封存二氧化碳助力降碳减排。项目积累了砾岩油藏二氧化碳驱替、地质封存安全管控的一手现场数据,形成可复制、可推广的实践范例,立足新疆油气禀赋服务国家“双碳”战略,为国内同类油藏绿色开发提供新疆样本。