油田既是能源生产大户，也是能源消耗大户，如何将高效石油开采与碳达峰、碳中和有机结合起来？胜利油田碳捕集、利用与封存（CCUS）技术团队，齐心协力攻克难关，坚定不移探索创新，成为低渗透油藏CO2高压混相驱技术开拓者、国内油气增储上产推动者、黄河流域生态保护和高质量发展的绿色标杆。
CCUS创新团队。
胜利油田低渗透油藏资源量丰富，探明地质储量约12亿吨，占胜利油田总资源量的五分之一。胜利油田低渗透油藏渗透率低，储层致密，类似磨刀石一般，水驱开发效果差，水注不进、油采不出，地层能量低，采油速度低。
胜利油田勘探开发研究院科研人员通过研究发现，超临界CO2能够解决低渗透油藏“注不进、采不出”的难题，从而提高原油采收率。目前CO2驱油技术在美国年产油量已经超过千万吨，是其第一大提高采收率技术，能掌握应用该技术，对占我国原油年产量1/3的低渗透油藏持续稳产具有重要的战略意义，对我国CO2减排也将有重要贡献。
三年试验 艰难起步
据国外已有理论评价，我国绝大部分油藏无法实施CO2混相驱，技术应用效果差、潜力小；同时，由于CO2遇水腐蚀和其不同温压下相变特性等，应用CO2驱油对油田腐蚀防护、动态监测与开发调整技术要求高，系统比注水开发更加复杂。由于国外垄断核心工程技术，我国一直没有成功应用二氧化碳驱油的先例。
“早在上世纪60年代，我们就开始了二氧化碳应用于稠油、低渗透油藏开发的室内实验研究，但因为二氧化碳跟别的气体不太一样，遇水之后它具有腐蚀性，普通的橡胶密封圈无法密封住二氧化碳，更何况是在油井150℃、30个兆帕的特殊环境下进行的封存。”胜利油田勘探开发研究院专家兼气驱试验室经理张传宝说道，“缺少资料，只能摸着石头过河，只能不断去实验、去测试，不断总结、不断修正、不断完善，才能实现技术的进步。”
2007年，科研人员在特低渗油藏高89-1块开展了CO2驱先导试验，利用CO2补充了油藏能量，但由于油藏压力未达到混相压力，未取得预期的开发成效。
“说起CCUS技术从室内试验走向现场实践，也是颇具磨难艰辛。从2013年开始，我们就开始了艰难探索。说实话，到底能不能成功、什么时候能成功，大家心里都没底。最初几个月，因为注气压力达不到，油井没有丝毫反应。每月的工作运行会上，看到别的项目组都在汇报工作成效，而自己的实验毫无进展，大家如坐针毡，既感到羞愧，又感到自责。”看到大家备受煎熬的样子，项目负责人吕广忠鼓励大家：“怕失败就别搞科研！认准的，就要去干！”
就这样，这15个人的团队不断失败，不断重来。三年里，没有成果，没有荣誉，硬是凭一股“坐得住冷板凳”的坚韧，最终获得成功。2017年，试验的3口油井全部自喷，每口井日产油5吨，稳产了2年。与此同时，也摸索出一整套二氧化碳驱油技术，为CCUS全面推广奠定了基础。
自主研发 打开技术之门
为了更好地模拟井底高温高压的特殊环境下，探索二氧化碳、水、油的相互作用机理，CCUS团队设计了一套国际领先的气驱非均质长岩心物理模拟系统，创新了二氧化碳高压混相驱的理论认识，形成二氧化碳高压混相驱油与封存核心技术，为下步大规模开发奠定了理论基础，填补了国内设备与研究的空白。
“第一代设备是1999年设计出来的，当时一没有经验二没有好的设备，我记得那时候手摇泵是12圈一毫升，一个实验下来，需要手摇几万次。可以说我们白天体力劳动，晚上还要进行脑力劳动分析数据设计实验。”胜利油田勘探开发研究院气驱试验室党支部书记李友全说道，“当时国内的钢材质量不是很好，很多时候实验做着做着就穿孔了，之前很多天的实验就全部报废了。”
岩心由1根到2根，长度由100厘米到200厘米，压力从50兆帕到100兆帕，看似简单的三组数字，背后承载着科研人员无数汗水和辛苦。
“一次不行，就试一百次，我们实验室人员都是随时‘在线’，二氧化碳压缩以后就像是一个炸弹，说不定什么时候就泄漏了，实验白做不说，还容易发生安全事故，因此需要时刻有人盯守，我们每个人都有一张小折叠床，24小时轮班倒，不眠不休的无数个日与夜，打开了CCUS理论技术的大门。”吕广忠说道。
目前，自主研发的新一代气驱非均质长岩心物理模拟系统装备了高精度的自动化设备，能够实现与气驱开发有关的注气混相/非混相驱油效率、气驱油的渗流特性等试验研究，测定气驱过程中压力、含水率、采收率、油气比等参数变化规律，实验结果可以给气驱经济效益分析提供依据。
改革创新 不断突破
作为主要的温室气体之一，二氧化碳占温室气体总量的60%以上。然而，胜利油田油藏类型复杂，必须摸清每个油藏的脾气秉性才能对症下药，实现原油的顺利开采，提高原油采收率。
“两三百口井，从打出来一直到现在，具体每天产量是多少，做了哪些改变，这些都要弄清楚的。我们最早的井是1961年开采的，每口井的‘体质’也不一样，地上地下的情况各有不同，有哪些井适合用二氧化碳驱油，注入速度是多少，注入多少量能产多少油，需要我们一点点去摸排信息。”胜利油田勘探开发研究院气驱试验室副经理张东说，“我们是今年5月1日启动的，原计划是100天时间完成，但是同志们加班加点只用了48天时间就找到了合适的油井，比预期少用了一半的时间。”
“外界都觉着我们工作的地方是一个风吹不到雨淋不着的地方，实际上不是的，我们要经常去现场采样取样，有些地方车根本进不去，我们就抱着设备四处跑，回来以后还要抓紧进行实验分析，为下步工作提供数据支撑。”张东说道，“我们好多人都是超负荷工作，有时候忙着忙着就忘了时间，现在我们就规定每天上午要有15分钟做操时间，主任书记都要下来带头去做。”
至今，胜利油田已在7个区块注入二氧化碳42万吨，其中39万吨封存，相当于25万辆汽车一年的排放量。东部油区生产过程实现清洁能源全覆盖，能源消耗总量和吨油气能耗连续6年下降。
碳捕集、利用与封存（CCUS）技术团队求真务实，开拓进取，面对新的机遇和挑战，积极引领气驱创新未来，坚持改革创新，继承和发扬老一辈石油石化人的革命精神和优良传统，勇于担当、凝心聚力、攻坚克难，始终瞄准“规模第一、技术第一、效益第一”的目标，依托中国石化碳捕集、利用与封存（CCUS）重点实验室，创新突破低浓度CO2捕集储输、低温CO2密闭注入、高效CO2驱油与封存、CO2封存安全评价等技术，实现CCUS安全高效工业化应用，争做CCUS技术创新的引领者，让老油田不断焕发新的生机与活力，从胜利走向新的胜利。
（记者 任强）
