封碳神珠——油田碳封存防气窜新材料

简介

工业和信息化部印发的《碳达峰碳中和标准体系建设指南》中明确指出“推动制定二氧化碳驱油等碳利用标准，以及陆上封存、海上封存等碳封存标准。”为了响应国家号召、推动生态文明建设与绿色低碳发展，我国油田企业均已推行CO2驱油实现碳封存的策略。 CO2驱油是指将捕集的工业废气CO2注入地层，可实现提高原油产量、封存CO2的双重作用，有利于环境治理，更能保障我国石油能源安全。然而，地层中存在泄漏通道，CO2会从采油井泄漏至空气，从而加剧温室效应、增加二次捕集费用、原油产量下降、碳封存效率降低。这种现象称为气窜，气窜问题损害生态环境、威胁国家能源安全。 油田通过封窜材料封堵泄漏通道，实现治理气窜问题。传统的封窜材料包括CO2泡沫、凝胶、颗粒三类。CO2泡沫在油层裂缝中易破裂、稳定性差，有效期短、不长久；凝胶需要多管柱特殊设备共同配注，操作周期长、施工难；颗粒在CO2存在的条件下不适用，应用范围小、强度低。现有封窜材料的缺点制约了油田CO2驱油、碳封存的发展。因此，亟需开发兼具长久封窜、施工简单及强度高的封窜材料。 团队经过多年实践及科研攻关研发了高性能封窜材料——封碳神珠，该材料有两大核心技术。一是团队原创制备了非离子自交联的原材料MAPS，该材料对CO2不敏感、能够延长CO2酸性下的稳定性，且自身可以自交联、提高产品的强度；克服了“不长久”与“强度低”的痛点。二是团队采用超分子方法使得该低黏度的材料实现在地层中的胶凝，解决了现场“施工难”的痛点。上述两大核心技术使得“封碳神珠”的使用范围更广、耐酸性更强且长期有效。 封碳神珠在长庆油田黄3区块实现了矿场应用，封存液态二氧化碳18.3万吨、增油2.4万吨；团队预计2025年成立公司并启动融资。三桶油旗下需进行二氧化碳封窜的油田均为本项目的潜在客户。团队通过与油田服务公司合作获取油田现场准入资质，提供产品并进行现场服务。团队成员专业覆盖油气田开发、地质资源与地质工程、工程管理与会计学，实现专创结合、协同发展。项目预计初期投入600万元，第一年融资150万元，三年内实现营收1929万元、盈利577万元。 团队旨在发挥创新型企业优势，加强生态保护，缓解气候变化，最大化利用CO2，帮助油田构建绿色低碳工业体系，带动可持续发展；促进油田碳储创新技术发展，缓解我国原油对外依存度。为我国生态文明建设和绿色低碳发展、保障国家能源安全做出贡献。