師徒四代“碳”路人(主題)
【資料圖】
今年7月,歷時一年建設,我國最大的碳捕集利用封存全產業鏈示范基地、國內首個百萬噸級CCUS(二氧化碳捕集、利用、封存)項目——“齊魯石化-勝利油田百萬噸級CCUS項目”建成投入運行。該項目利用齊魯石化捕集的二氧化碳注入地下油藏,在提高原油產量的同時,把二氧化碳封存在地下。項目的建成,為我國大規模開展CCUS項目建設提供了豐富的工程經驗和技術數據,促進了二氧化碳在更廣領域、更深層次的工業利用。
據記者采訪了解,從項目建設到投入運行,凝聚著勝利油田4代科研工作者50多年的心血和汗水。以曹銀盛、李向良、李雪松和鄭文寬為代表的四代科研工作者接力攻關,掌握二氧化碳捕集、混相驅、封存等關鍵理論技術,走出了一條獨具特色的CCUS勝利之路,也為我國的CCUS產業化發展鋪就了一條未來之路。
師徒四代傳遞接力棒
1965年,曹銀盛從西南石油學院畢業后來到923廠(勝利油田前身)地質所實驗組工作。
曹銀盛從沒想過,自己會成為勝利油田二氧化碳驅油研究第一人。“如同在黑夜中摸索”,曹銀盛和實驗組的同事確定了以地層為對象、以原油為目標的研究思路,利用單井進行二氧化碳吞吐試驗。
30年后,原勝利油田地質院成立氣驅研究室,李向良等3人成為曹銀盛的徒弟,4個人開始了二氧化碳驅的室內基礎研究。2001年,曹銀盛退休,李雪松進入氣驅實驗室,和師傅李向良一起完成了長巖心物理模擬裝置的調試工作。
從之前的二氧化碳驅以提高采收率為主,到CCUS的二氧化碳利用和封存并舉,李雪松的研究重點轉向了二氧化碳封存的防竄技術研究。
2019年,李雪松迎來了他的博士后徒弟——鄭文寬,二氧化碳理論研究有了第四代傳人,物理模擬從一維向二維、三維拓展,讓物理模型和實際油藏相似,讓物理實驗過程和實際油藏開發過程相似,實現通過實驗觀察油藏、通過實驗指導開發、通過實驗預測效果。
站在前人肩膀上創新探索
據介紹,曹銀盛研究的二氧化碳吞吐是以單井為對象的提高采收率方法,為后期理論研究奠定了基礎。2001年底,長巖心物理模擬裝置終于調試完成,可以反映二氧化碳驅的真正效果。“最高興的事就是理論認識不斷突破,得到新的認識規律,為二氧化碳驅走向現場打開了一扇窗。”李向良說。
從進入氣驅實驗室至今,李雪松20多年來一直在與“氣”打交道。隨著油田二氧化碳驅現場應用和CCUS的發展,李雪松的研究重點轉向了二氧化碳封存的防竄技術研究。“CCUS的核心任務就是提高采收率和封存率,采的油越多,封存的二氧化碳就越多,防竄技術是最難攻關的。”李雪松介紹。
截至目前,李雪松研制出了多種防竄劑、降混劑、泡沫劑和凝膠,現場應用效果顯著,一次封存率能達到70%。
鄭文寬現在所攻關的,則是要把變幻莫測的地下油藏“搬”到大家眼前,重現流體在地下油藏的流動過程。
鐵人精神發揚傳承
多年前,面對一片空白,曹銀盛自己動手,每一個零件都是自行設計、自己加工,從辦公室到加工廠,從加工廠到試驗井,通宵達旦。
盡管這樣,曹銀盛從不覺得苦和累。“沒有后退之路,必須要千方百計想辦法把理論搞出來,發揚鐵人精神,沒有條件創造條件也要上。”
長巖心物理模擬裝置從設計到開發應用,用了3年時間。李向良回憶說,每試驗一次需要半個月,出現任何問題,都得從頭開始。4個人輪班晝夜不停盯著試驗,每一班最少工作26個小時。
李雪松講道,師父李向良的精神一直鼓舞著他,“盡管前行的道路充滿曲折,但我趕上了氣驅的春天,打開了CCUS的大門”。目前,李雪松在進行前瞻性研究,為CCUS產業大力發展做好技術儲備。“既要解決當下的問題,還要想到未來可能出現的問題加以解決,讓CCUS技術行穩致遠。”
“雙碳戰略一下子讓氣驅研究火了,未來大有用武之地,目前我們正在研發攻關三維物理模擬裝置,最終實現二氧化碳驅實驗從一維到二維最終再到三維的發展。”鄭文寬說。