文章編號：1009-9603（2020）01-0020-09
DOI：10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.2020.01.003
秦積舜1，李永亮2，吳德彬3，翁 慧2，王高峰1
（1.提高石油采收率國家重點實驗室（中國石油勘探開發研究院），北京 100083； 2.中國石油和化學工業聯合會，
北京 100723； 3.中國石油集團科技管理部，北京 100007）
秦積舜等
摘要：碳捕集利用與封存（CCUS）是CO2深度減排以應對氣候變化的重要途徑。近十余年，全球特別是中國CCUS技術和產業取得重要進展。基于多年來CCUS研究與實踐經驗，闡述了CCUS技術類型劃分情況和中國CCUS發展部署，著重分析了全球重點地區驅油類CCUS（CCUS-EOR）技術發展歷程和項目情況、不同CO2驅替類型與特點及中國特色CCUS-EOR配套技術，系統分析了CCUS-EOR可持續發展的主要影響因素；在此基礎上，對比了中美CO2驅油技術發展條件，指出了中國CO2驅油技術發展決策的難點，最后從發展基礎、主要任務、優先區域、項目運作和政策法規等方面，提出了中國CCUS-EOR產業可持續發展的具體建議，為CCUS政策制定部門提供必要的決策參考。
關鍵詞：碳捕集利用與封存；低滲透油藏；CO2驅；可持續發展；對策建議
中圖分類號：TE357.45 文獻標識碼：A
CCUS global progress and China’s policy suggestions
QIN Jishun1，LI Yongliang2，WU Debin3，WENG Hui2，WANG Gaofeng1
（1.State Key Laboratory of EOR（PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development），Beijing
City，100083，China； 2.China Petroleum and Chemical Industry Federation，Beijing City，100723，China；
3.Science and Technology Management Department of CNPC，Beijing City，100007，China）
Abstract：The carbon capture，utilization and storage（CCUS）are important options to reduce CO2 emissions in a deeper way in response to climate change. In the past decade，the important progress has been made in CCUS technology and industry，especially in China. Based on the research and practical experience of CCUS in recent years，the situation of CCUS technology types and CCUS development deployment in China are described. The development history and project situation of enhanced oil recovery CCUS（CCUS-EOR）technologies in key global regions，as well as different CO2 displacement types and characteristics，and CCUS-EOR supporting technologies with Chinese characteristics are analyzed. The main influencing factors of CCUS-EOR sustainable development are analyzed systematically. On this basis，the development conditions of CO2 flooding in China and the United States are compared，and the difficulties in promoting CO2 flooding technology in China are pointed out. Finally，from the aspects of development basis，main tasks，priority areas，project operation，policies and regulations，etc.，specific suggestions for the sustainable development of China’s CCUS-EOR industry are put forward to provide necessary decision-making references for CCUS policy-making departments.
Key words：CCUS；low permeability reservoirs；CO2 flooding；sustainable development；policy suggestions
諾貝爾獎獲得者瑞典科學家斯凡特·阿倫尼斯（Svante Arrhenius）于1896年預言人類在工業化進程中大量排放CO2將導致地球變暖。這一觀點已為全球多數專家學者接受。減排溫室氣體CO2應對氣候變化逐漸成為國際共識，中國亦將其作為實現煤炭等化石能源清潔利用的重要手段［1-4］。
碳封存是CO2深度減排的重要途徑。CO2封存方式主要包括植被吸收、深部鹽水層或油氣藏地質埋存、深海溶解、材料合成或礦化等，不同方式的封存潛力、實施難度和社會經濟效益差別很大。2006年4—5月間，在北京香山會議第276次、第279次學術討論會上，與會專家首次提出碳捕集利用與封存（CCUS）的概念，并建議近期CO2減排必須與利用緊密結合，主要利用途徑是CO2強化采油和資源化利用。建議得到高度重視，中國政府通過國家自然科學基金、國家重點基礎研究發展計劃（“973”計劃）、國家高技術研究發展計劃（“863”計劃）、國家科技支撐計劃和國家重點研發計劃、國家科技專項等支持了CCUS領域的基礎研究、技術研發和工程示范等［5-7］。目前，全球變暖形勢嚴峻，CCUS作為一項有望實現化石能源大規模低碳利用的新興技術，是控制溫室效應、實現人類社會可持續發展的重要技術選項。
經過多年國際交流與推介，CCUS概念已在全球范圍內得到接受與使用。國際石油工程師協會（SPE）和油氣行業氣候倡議組織（OGCI）都成立或設置了專門的CCUS技術指導委員會或議題，中國也成立了CCUS產業技術創新戰略聯盟。近十余年來，CCUS產業技術取得較大進步，新型技術不斷涌現，技術種類不斷增多。CCUS技術在減排的同時可以形成新業態，對促進CCUS可持續發展具有重大意義。十余年的實踐證實，中國CCUS技術產業化的瓶頸是經濟性，這與中國碳市場不成熟、氣源供給體系不健全等原因有關［8-9］。孫龍德院士在2016年第3屆CCUS國際論壇上指出，CCUS技術發展要特別注重安全性和可持續性，可持續性主要取決于經濟性。為此，筆者在回顧全球CCUS，特別是CO2驅油與埋存技術沿革的基礎上，分析中國CO2驅油與埋存技術現狀，系統闡述中國CCUS技術和管理發展方向，提出CCUS產業發展建議，以推動CCUS技術可持續發展。
1 CCUS技術概述
1.1 CCUS技術類型
近十余年來，CCUS技術的進步主要體現在從捕集到利用再到封存各個產業鏈條的新技術不斷涌現，技術種類亦不斷增多并日趨完善（圖1）。業已形成的CO2捕集技術覆蓋了主要的碳排放源類型，CO2利用與封存技術在石油、化工、煤炭和電力等行業都有工程實踐。豐富的CCUS技術選項為形成具有可觀經濟社會效益的新業態、促進CCUS可持續發展產生了重要和積極的影響。
圖1 CCUS技術流程及分類示意［4］
Fig.1 CCUS technical process and classification diagram［4］
1.2 中國CCUS發展部署
中國有序推進CCUS技術的研發與應用主要體現在3個方面［4］：①明確了CCUS研發戰略與發展方向。2011版CCUS技術路線圖明確了CCUS的技術定位、發展目標和研發策略；《“十二五”國家CCUS科技發展專項規劃》部署了CCUS技術研發與示范；“十三五”國家科技創新規劃指明了CCUS技術進一步研發的方向。②加大了CCUS技術研發與示范的支持力度。通過國家“973”計劃、“863”計劃和科技支撐計劃，圍繞CO2捕集、利用與地質封存等相關的基礎研究、技術研發與示范進行了較系統的部署。正在實施的“十三五”期間國家重點研發計劃以及準備部署啟動的面向2030年的重大工程計劃，也將CCUS技術研發與示范列為重要內容。③注重CCUS相關的能力建設和國際交流合作。成立了中國CCUS產業技術創新戰略聯盟，加強國內CCUS技術研發與示范平臺建設，推動產學研合作；與國際能源署（IEA）、碳收集領導人論壇（CSLF）等國際組織開展了廣泛合作，與歐盟、美國、澳大利亞、加拿大和意大利等國家和地區圍繞CCUS開展了多層次的雙邊科技合作等。中國在示范運行的各類CCUS項目已超過20個，表1列出了若干代表性試驗項目。
1.3 CCUS主要技術方向
世界范圍內，注氣驅油技術已成為產量規模居第一位的強化采油技術［10］；在氣驅技術體系中，CO2驅油技術因其可在驅油利用的同時實現碳封存，兼具經濟和環境效益而倍受工業界青睞。CO2驅油技術在國外已有60多年的連續發展歷史，技術成熟度與配套程度較高，凸顯出規模有效碳封存效果［11-15］。美國在利用CO2驅油的同時已經封存CO2約十億噸。CO2驅油技術因其封存規模大的特點，在各類CCUS技術中脫穎而出，尤其得到了能源界的重視。CO2驅油成為CCUS的主要技術發展方向。
2 全球CCUS主要進展
2.1 歐美地區CO2驅油技術沿革
美國歷史文化和社會經濟與歐洲高度融合，很多工業技術的發展與歐洲密不可分。同海上油田相比，陸上油田實施CO2驅等提高采收率技術具有便利性，這是CO2驅在美洲大陸而非北海油田獲得重大發展的重要原因。
20世紀中葉，美國大西洋煉油公司（The Atlantic Refining Company）發現其制氫工藝過程的副產品CO2可改善原油流動性，Whorton等于1952年獲得了世界首個CO2驅油專利。這是CO2驅油技術較早的開端［13-15］。
1958年，Shell公司率先在美國二疊系儲層成功實施了CO2驅油試驗。
1972年Chevron公司的前身加利福尼亞標準石油公司在美國德克薩斯州Kelly-Snyder油田SACROC區塊投產了世界首個CO2驅油商業項目，初期平均提高單井產量約3倍。該項目的成功標志著CO2驅油技術走向成熟。
1970—1990年間發生的3次石油危機使人們認識到石油安全對國家經濟的重要作用。一些石油消費大國不斷調整和更新能源政策和法規，激勵強化采油（EOR）技術研發與相關基礎設施建設，以降低石油對外依存度。美國在1979年通過了石油超額利潤稅法，促進了CO2驅等EOR技術的發展。1982—1984年間美國大規模開發了Mk ElmoDomo和Sheep Mountain等多個CO2氣田，建設了連接CO2氣田和油田的輸氣管線。這些工作為規模化實施CO2驅油項目提供了CO2氣源保障。1986年美國CO2驅油項目數達到40個。
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表1 中國代表性CCUS試驗項目 Table1 China’s representative CCUS projects |
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序號 |
單 位 |
項 目 名 稱 |
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1 |
中國石油 |
吉林油田CO2-EOR研究與示范 |
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2 |
中國石油 |
大慶油田CO2-EOR研究與示范 |
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3 |
中國石油 |
長慶油田CO2-EOR研究與示范 |
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4 |
中國石化 |
勝利油田燃煤電廠CO2捕集與EOR示范 |
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5 |
中國石化 |
中原油田煉油尾氣CO2捕集與EOR項目 |
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6 |
中聯 |
中聯煤層氣公司CO2-ECBM開采煤層氣開采項目 |
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7 |
華中科技大學 |
35 MW富氧燃燒技術研究與示范 |
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8 |
國電 |
天津北塘熱電廠CO2捕集試驗項目 |
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9 |
華能 |
華能石洞口電廠碳捕集系統 |
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10 |
華能 |
華能綠色煤電IGCC電廠CO2捕集利用和封存示范 |
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11 |
延長石油 |
延長石油陜北煤化工CO2捕集與EOR示范 |
2000年以來，原油價格持續攀升，給CO2驅油技術發展帶來利潤空間，吸引了大量投資，新投建項目不斷增加。據2014年數據［16］，美國已有超過130個CO2驅油項目在實施，CO2驅年產油量約為1 600萬噸（與中國各類三次采油技術年產油量總和相當），超過70%的碳源來自CO2氣藏。
2014年至今，國際油價持續低位徘徊，對相關技術推廣帶來不利影響，CO2驅油項目數基本穩定。
加拿大CO2驅油技術研究開始于20世紀90年代，最具代表性的是國際能源署溫室氣體封存監測項目資助的Weyburn項目。該項目年產油量約為150萬噸，氣源為煤化工碳排放；通過綜合監測，查明地下運移規律，以建立CO2地下長期安全封存技術和規范。
巴西有4個CO2驅油項目，其中一個是深海超深層鹽下油藏項目，特立尼達CO2驅油項目數為5個［16-17］。
俄羅斯（前蘇聯）CO2驅油技術研發始于20世紀50年代并開展了成功的礦場試驗，因其油氣資源豐富且經濟體量不大，對強化采油技術應用沒有迫切需求，油田注氣僅為小規模的烴類氣驅項目［18］。
據Chevron石油公司學者Don Winslow對三次采油類項目的統計，北美地區CO2驅提高采收率幅度為7%~18%，平均值為12.0%［14］。
2.2 亞非地區CO2驅發展歷程
東南亞和日本與CO2驅相關的研發和應用開始于20世紀90年代，至今僅有零星的幾個注CO2項目，但隨著海上高含CO2天然氣藏的大規模開發，CO2驅油技術料將快速發展。
中東和非洲油氣資源豐富。2016年，ADNOC開始向Rumaitha和Bab油田注氣，2018年開始將鋼廠捕集的80萬噸CO2注入陸上Habshan油田；阿爾及利亞僅有In Salah一個純粹的CO2地質封存項目；根據目前資料判斷中東和北非兩個地區CCUS-EOR技術的大規模商業化應用將于2025年前后獲得突破［19］。
中國國情和油藏條件的復雜性造就了CO2驅油技術發展的不同歷程。20世紀60年代，大慶油田開始了注入CO2提高采收率技術的早期探索；1990年前后，大慶油田和法國石油研究機構合作開展CO2驅油技術研究和礦場試驗，取得了一系列重要認識。2000年前后，江蘇油田、吉林油田、大慶油田相繼開展多個井組規模的試驗，進一步探索或驗證多種類型油藏CO2驅提高采收率可行性，獲得了一批重要成果。2005年前后，在應對氣候變化政策的導向下，學術界和工業界根據國情，明確了中國碳減排要走CO2資源化利用之路，形成了碳捕集利用與封存的概念。近十多年來，中國大型能源公司陸續設立了多個科技和產業項目，初步形成了有特色的CO2驅油與埋存配套技術，建成了若干有代表性的CCUS-EOR示范工程。中國CO2驅目標油藏類型主要為低滲透油藏，提高采收率幅度為3.0％～15％，平均約為7.4%。由于中國低滲透油藏大多屬于陸相沉積，儲層物性及流體條件較差，加之注氣技術礦場試驗與應用規模較小，氣驅油藏經營管理的經驗積累有待豐富，因此，CCUS技術還有較大的發展空間。
2.3 CCUS-EOR技術進展
2.3.1 CO2驅替類型
驅替類型劃分 按照混相程度不同，氣驅類型分為混相驅、近混相驅和非混相驅三大類。根據美國能源部的資料，結合中國研究經驗建議：若見氣前的地層壓力高于最小混相壓力1.0 MPa以上，可定義為混相驅替；若見氣前的地層壓力比最小混相壓力低1.0 MPa以內，可定義為近混相驅替；若見氣前的地層壓力低于最小混相壓力1.0 MPa以上，可定義為非混相驅替；對于能夠正常注水開發的油藏，若見氣前的地層壓力低于最小混相壓力的75%，則不建議實施CO2驅。
混相驅簡況 理論研究與實踐均表明，對于給定油藏，CO2混相驅的采收率明顯高于非混相驅，美國CO2驅替類型主要為混相驅，混相驅項目數和EOR產量遠大于非混相驅。以2014年數據為例，CO2驅總項目數為139個，其中混相驅項目數達128個；CO2驅年總產油量為1 371萬噸，其中混相驅年產油量為1 264萬噸。CO2混相驅項目成功率較高，2014年美國CO2混相驅項目中獲得成功的項目為104個，占比為81.2%。當然，美國CO2驅油技術成功的商業應用與有利政策法規支持和2000年以來油價持續走高是密不可分的。
在中國，完成全生命周期的注氣項目較少，礦場試驗規模不大，氣驅技術尚處于試驗和完善階段。諸如江蘇草舍CO2混相驅試驗、吉林大情字井地區CO2混相驅試驗、大慶海塔CO2混相驅試驗、中原濮城CO2混相驅試驗、吐哈葡北天然氣混相驅試驗和塔里木東河塘天然氣混相驅試驗已獲得良好技術效果，大力發展混相驅有助于提高對注氣提高采收率的信心，有助于氣驅技術在中國的發展［20］。
非混相驅簡況 非混相驅與混相驅在工藝流程上無明顯區別，在油藏管理和實施難度上也無過高要求。根據可能具備的現實條件選擇油藏的合理開發方式是油田效益開發的基本要求。中國石化勝利油田高89、中國石化東北局腰英臺油田BD33、中國石油大慶油田樹101和樹16、延長油田吳起和喬家洼等試驗區的CO2驅替類型都屬于非混相驅，均取得了不同程度的增油效果。
據統計，全球實施的非混相CO2驅油項目40個［21］，其中美國11個，加拿大1個，特立尼達5個，中國8個；全球非混相CO2驅油項目提高采收率幅度為4.7%～12.5%，平均值為8.0%，平均換油率為3.95 tOil/tCO2；中國的非混相CO2驅油項目提高采收率幅度為3.0%～9.0%，平均約為5.5%。非混相CO2驅油技術在不同埋深的輕質、中質和重油油藏中都有應用［21-23］。
2.3.2 中國CCUS-EOR技術
國際上CO2驅油技術是比較成熟的，從捕集到驅油利用的全流程都相對配套完善。中國在應用和發展CO2驅油技術時學習和借鑒了歐美的成功經驗，并考慮了國情和油藏特點。從功能的獨立性考慮，中國發展和形成了多項CO2捕集驅油與埋存關鍵技術［5-7，24-31］：①包括燃煤電廠、天然氣藏伴生、石化廠、煤化工廠等不同碳排放源的CO2捕集技術。②包括氣驅油藏流體相態分析、巖心驅替、巖礦反應等內容的CO2驅開發實驗分析技術。③以注入和采出等生產指標預測為核心的CO2驅油藏工程設計技術。④涵蓋CCUS資源潛力評價和油藏篩選的CO2驅油與封存評價技術。⑤包括CCUS全過程相關材質在各種可能工況下的腐蝕規律及防腐對策為主的CO2腐蝕評價技術。⑥以水氣交替注入工藝、多相流體舉升工藝為主的CO2驅注采工藝技術。⑦包括CO2管道輸送和壓注、產出流體集輸處理和循環注入的CO2驅地面工程設計與建設技術。⑧以氣驅生產調整為主要目的的氣驅油藏生產動態監測評價技術。⑨“空天-近地表-油氣井-地質體-受體”一體化安全監測與預警的CO2驅安全防控技術。⑩涵蓋CCUS經濟性潛力評價和CO2驅油項目經濟可行性評價的CO2驅油技術經濟評價技術。
上述涵蓋捕集、選址、容量評估、注入、監測和模擬等在內的關鍵技術，為全流程CCUS工程示范提供了重要的技術支撐，并在實踐過程中逐步完善和成熟［6］。
中國在CCUS-EOR技術研發與實踐中已開始展現自己的特色與優勢。在驅油理論方面，擴展了CO2與原油的易混相組分認識［7］，為提高混相程度和改善非混相驅效果提供了理論依據；在油藏工程設計方面，建立了成套的CO2驅油全生產指標預測油藏工程方法，為注氣參數設計和生產調整提供了不同于氣驅數值模擬技術的新途徑［31-32］；在長期埋存過程的仿真計算方面，基于儲層巖石礦物與CO2的反應實驗結果，建立了考慮酸巖反應的數值模擬技術［33］；在地面工程和注采工程方面，形成了適合中國CO2驅油藏埋深較大且單井產量較低的實際情況的注采工藝技術［6，8，29］；在系統防腐方面，建立了全尺寸的腐蝕檢測中試平臺，滿足了注采與地面系統安全運行的裝備測試需求［6］。
2.4 CCUS技術可持續發展影響因素
北美地區在CO2驅油技術方面有著長時間的現場實踐和積累，在20世紀80年代就已經進入商業化應用階段。與之相適應的還有廉價充足的氣源、網絡化輸氣管道、配套財稅政策等有利于CO2驅油與封存技術工業化推廣的條件。總結中國近十余年的研究與實踐，從國際視角分析全球注氣技術發展軌跡可以看出，CO2驅油與封存技術及其產業發展的可持續性主要取決于經濟性，而政策環境、氣源保障、國際油價、油藏條件、稅收因素和油藏管理等因素對CO2驅油與封存項目成敗與效益也有不同程度的影響。
近十余年的CO2驅油與封存實踐表明，中國碳市場不成熟、氣源供給體系不健全、CO2換油率（噸油耗氣量）高以及采收率較低等實際情況均不同程度影響著CCUS項目的經濟性［8］，進而影響到CCUS技術在中國的可持續發展。以大情字井地區50萬噸工業化推廣項目為例，其具有經濟性的前提條件是油價在90美元/bbl以上，提高采收率幅度不低于10%，氣源充足穩定供應。如果這三個條件中有一個滿足不了，項目的經濟性、規模效益和該地區CCUS業務的可持續就會受到影響。
中國陸相沉積低滲透油藏非均質性較強，天然裂縫和人工裂縫交織，埋深較大，原油黏度較大，對CO2驅油與封存項目的成敗和效益帶來挑戰。若不采取數值模擬技術和氣驅油藏工程方法綜合論證這類油藏的氣驅產量等關鍵生產指標［32］，恐難提高開發方案中技術經濟評價結果的科學合理性。
2014年以來，國際油價持續下行并低位震蕩徘徊，給全球CCUS活動帶來了不小的影響。國際上CO2驅油項目數自從2014年以后沒有明顯增加。在中國，能源公司自主開展的CO2驅油與封存項目數也沒有顯著增加。在國際油價走勢不夠明朗的情況下，協調氣源，強制源匯匹配的動力不足。
在氣源方面，中國尚未形成針對CO2驅油與封存技術應用的、價格相對合理且穩定供給的CO2氣源市場。以大情字井地區工業化推廣項目為例，在沒有外部供給市場保障的情況下，自籌的相對低成本天然氣伴生CO2產量不足以支撐CO2驅50萬噸生產能力的需求。在美國，已經形成了天然CO2氣藏為主體的氣源穩定供給體系，解決了氣源問題。
當前中國CO2驅油技術整體處于工業化試驗階段，還存在若干需要解決或完善的技術問題［22］，例如：如何進一步降低CO2驅單位產能投資，如何提高CO2驅油藏的管理水平特別是延遲氣竄和避免“應混未混”現象的出現以及持續改善注氣效果等。這些問題對于CO2驅油技術在石油企業的可持續應用也有一定影響。
全流程項目運營和商業模式尚不明確。除了前期投資大、運行成本高、經濟風險高之外，大型全流程CCUS項目還往往具有跨行業、跨地域和跨部門特點，涉及“國家-地方-企業”關系。尋找恰當的商業模式和項目運營模式，能夠在利益相關方之間合理配置資源，使項目效益最大化，促進CCUS技術可持續發展。然而，中國在這方面并沒有成功的實踐和成熟的經驗。
只有油藏條件、氣源保障、國際油價、油藏管理、商業模式等重要條件都基本具備了，輔以國家層面支持和財稅政策導向，CO2驅油技術才能成長為中國低滲透油藏開發的主體接替技術，CCUS在能源企業才能落地生根，開花結果，長期發展下去。
2.5 中美CO2驅油技術發展條件對比
2.5.1 危機感和政策導向助推北美氣驅大發展
通過本國原油快速增產應對石油危機。世界第一次石油危機使美國工業生產下降14%。加大國內勘探開發力度，推廣氣驅等強化采油技術快速增產成為美國降低石油對外依存度的重要舉措。
通過政策法規導向激活美國國內石油市場。美國立法機構通過能源安全應急法案，放松油價管控，出臺有利的稅收和市場準入政策，吸引各類企業增加投資，全面激活其國內油氣勘探生產市場，包括建成了CO2長輸管道。
美國適合CCUS-EOR的資源條件優越。美國在低滲透油藏、高滲透油藏、過渡帶油藏都有商業成功的CO2驅油項目，證實了適合CO2驅的油藏資源是龐大的；美國能源部2006年發布的報告顯示，適合CO2驅地質儲量超過120億噸。美國巨型氣藏通過管網輸送70%以上驅油用氣，建立了多元化的CO2氣源供給體系，徹底解決了氣源問題。美國每過5～6 a進行一次油氣資源評價，為CCUS源匯匹配和輸氣管網等基礎設施規劃建設提供了重要依據，推動了美國CO2驅油技術的持續發展與應用。
2.5.2 中國CO2驅油與封存技術推廣存在瓶頸
第一，氣源供給問題突出。中國主要石油公司內部可用碳源規模小而分散，企業外部碳源市場尚未形成，價格高且不可控，保供壓力大。
第二，油田與碳源之間缺少匹配橋梁（輸送管網），導致大量高濃度CO2氣源不能轉化為驅油資源輸送到油田，也導致石油企業難以啟動大型CO2驅油與封存項目。CO2輸送管網建設與運營既涉及跨行業的上下游企業，也涉及地企關系，難以一蹴而就。
第三，CO2驅油技術效果還不夠明朗。中國低滲透油藏單井產量較低，注氣后產量增幅達50%～100%，絕對增量仍然較低，是否還有大幅度提高產量途徑，須進一步探索。中國完成全生命周期的注氣項目甚少，注氣效果未能完整展現和評估，在一定程度上影響投資決策。
第四，低油價不利CO2驅油與封存技術推廣。CO2驅油與封存項目具有高技術與資金密集的特點，項目前期資金需求量大，投資回收期偏長，低油價下推動CCUS-EOR技術推廣應用的難度增大。
此外，中國正在運行的CO2驅油與封存項目多數是由示范項目延續而來，普遍存在規模偏小、各類資源匹配難度大、邊建設邊實踐邊積累邊提高的狀況。
3 中國CCUS產業發展政策建議
CO2驅油與封存技術處于工業試驗階段 CO2驅油技術是極具優勢和潛力的低滲透油藏提高采收率技術。目前中國CO2驅油與封存項目累積實施近300個井組，涵蓋了多種油藏和氣源類型，CO2驅油與封存技術在中國已處于工業性試驗階段，個別示范項目取得了良好的國際影響。
CO2驅油與封存技術推廣只欠東風 發展CO2驅油技術是提高低滲透油藏采收率的現實需要又契合國家低碳發展戰略。從機理上，CO2驅具有增產石油和碳減排的雙重功能。評價認為，中國混相條件較好的技術可行CO2驅潛力約為70億噸，CO2驅年產油量有望達千萬噸規模，相應的年減排CO2量有望超過3 000萬噸，潛力很大［30-31］。從CO2驅油技術準備、CO2驅資源潛力和中外碳減排形勢判斷，CO2驅在中國基本具備大規模推廣的現實條件［30］。加強氣源工作、推動規模試驗、采用低成本CO2驅油工藝和提升氣驅油藏經營管理水平，以及積極爭取國家政策支持是中國加快推進CO2驅油技術工業化的重要任務［29］。
優選重點區域大力推動百萬噸級CCUS項目 鄂爾多斯盆地是中國最大的油氣生產基地，油田周邊存在億噸級煤化工碳排放源，有開展大規模CCUS項目的源匯匹配有利條件；鄂爾多斯盆地地質情況相對簡單，地震活動弱，有開展大規模CCUS項目的穩定地質構造等有利條件。鄂爾多斯盆地所屬陜甘寧蒙等省區的社會與民族關系和諧。中美氣候變化聯合聲明中，中國政府選定在鄂爾多斯盆地陜西境內進行CCUS規模化示范是有科學依據的［23］。
加快推進鄂爾多斯地區百萬噸項目的具體建議 在陜西省建設百萬噸級的碳捕集封存項目不僅僅是展現中國應對氣候變化的實際行動，還是能源公司探索可持續發展途徑的主動行為，具有戰略創新和示范意義。近年來，國際油價在60美元/bbl左右徘徊，中外多家研究機構預測，油價將長期在此價位震蕩運行。在此油價背景下，實施百萬噸規模CO2驅油與封存項目建設不僅是技術和投資的問題，還存在跨行業資源配置問題。因此，國家和地方參與協調和政策支持是及其重要的。
根據“陜甘寧蒙地區CO2捕集、驅油與埋存重大現場試驗方案編制與百萬噸級示范項目”概念設計和預可行性研究成果［21］，在鄂爾多斯地區百萬噸級CO2注入項目投資總額超過50億元（人民幣），可建成百萬噸原油生產能力。為此，需要建設具有年輸送CO2能力400萬噸的300公里長距離超臨界輸氣管道，評價期內累積注入CO2量達2 273萬噸，評價期末CO2封存率約為80%。
根據該項目的經濟評估數據提出，在現行法律法規和能源行業財稅政策體系的基礎上，將管道工程作為應對氣候變化基礎設施對待，由國家出資（或吸引能源行業外資金）建設長輸管道工程（占項目投資比例約20%）；項目建設方籌措無息（或低息）貸款（占項目投資比例約40%）；陜甘寧蒙相關省區地方政府實施碳封存補貼試點等。通過上述政策性措施，鼓勵相關能源企業在低油價下（油價低于65美元/bbl）建設實施該規模化CO2驅油與封存項目，并獲得經濟效益（項目收益將由國家、地方，以及參與企業共享），打通規模化CO2驅油與封存項目的可持續性發展的途徑。
建設和實施大規模的CCUS項目可帶來客觀的就業機會，拉動CCUS相關技術與裝備制造業的發展，推動地方經濟轉型并帶動區域內碳減排和經濟發展的有效融合。此外，還能帶動學科交叉和產業人才的培養。CCUS技術可以大幅度減少嚴重缺水省份油田開發對注水量的需求，還可以提高10％左右的原油采收率，既減少了碳排放還創造了新經濟增長點。因此，實施百萬噸級項目是陜甘寧蒙等省區綠色發展的一個機遇。
CCUS產業化的法律法規需求 完善應對氣候變化相關法規。根據需要進一步修改完善能源、節能、可再生能源、循環經濟、環保等相關領域法律法規，發揮相關法律法規對推動CCUS應對氣候變化工作的促進作用，保持各領域政策與行動的一致性，形成協同效應。
中國發展CCUS的政策法規需求主要包括八個方面的內容［31］：形成CCUS相關國家標準體系、建立碳排放權交易制度、建立碳排放認證核查制度、完善碳減排財稅和價格政策、完善碳減排投融資政策、豐富碳排放源頭綜合控制手段、健全CCUS立項行政審批制度、規范大型CCUS項目商業模式。
4 結論
CO2驅既是大幅度提高低滲透油藏采收率的有效手段，也是碳排放企業規模碳減排工作重要抓手。大力發展CO2驅油和封存技術是中國低滲透油藏開發業務可持續發展的需要，是有效減少未來碳稅繳納規模的重要途徑，對推動國家綠色低碳發展有示范意義。
中國能源企業應把握全國碳排放權交易市場建設和碳稅征收準備戰略機遇期，通盤籌謀并加快CO2驅油技術工業化應用進程，為國家綠色低碳發展做出貢獻。
致謝：成文過程中，得到了中國石油集團咨詢中心袁士義院士、李海平教授、羅治斌教授和中國石油和化學工業聯合會李潤生教授的指導和幫助。在此表示衷心感謝！
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編輯 常迎梅
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收稿日期：2019-10-25。
作者簡介：秦積舜（1958—），男，山東濟南人，教授，博導，從事油層物理及CCUS研究工作。E-mail：qinjsh@126.com。
基金項目：國家發改委CDM基金贈款項目“陜甘寧蒙地區CO2捕集、驅油與埋存重大現場試驗方案編制與百萬噸級示范項目預可行性研究”（2014068），中國石油專項“長慶油田低滲透油藏CO2驅油與埋存關鍵技術研究與應用”（2014E3606），中國石油科技專項“CCUS資源潛力評價和配套政策研究”（2017D-5009-03）。
