CCUS技术概述
CCUS（Carbon Capture, Utilization and Storage）是指二氧化碳捕集、利用与封存技术，是实现碳中和目标的重要技术路径，特别是对于石油行业而言，CCUS既能减少碳排放，又能提高油气采收率。
技术内涵：
- 捕集（Capture）：从排放源分离CO₂
- 利用（Utilization）：CO₂资源化利用
- 封存（Storage）：CO₂地质封存
- CCUS-EOR：与提高采收率结合
战略意义：
- 实现碳中和目标
- 延长油田寿命
- 创造经济价值
- 保障能源安全
碳捕集技术
捕集方式
燃烧前捕集：
- 燃料气化转化
- 去除CO₂
- 清洁燃料燃烧
- 适用于新建项目
燃烧后捕集：
- 烟气中分离CO₂
- 化学吸收法
- 适合现有设施改造
- 应用最广泛
富氧燃烧：
- 纯氧燃烧
- 烟气高浓度CO₂
- 易于捕集
- 能耗较高
捕集技术
化学吸收法：
- 胺溶液吸收
- 技术最成熟
- 应用最广泛
- 能耗较高
物理吸收法：
- 物理溶剂吸收
- 适合高压高浓度
- 能耗相对低
- 成本较高
膜分离法：
- 选择性透过膜
- 占地面积小
- 模块化设计
- 膜材料需突破
吸附法：
- 固体吸附剂
- 变压吸附
- 变温吸附
- 新兴技术
CO₂驱油技术
技术原理
驱油机理：
- 降粘：CO₂溶于原油降低粘度
- 膨胀：原油体积膨胀
- 混相：与原油完全混溶
- 萃取：提取轻质组分
技术优势：
- 提高采收率10-20%
- 延长油田寿命20年
- 同步实现碳封存
- 经济环境双赢
应用模式
连续注入：
- 持续注入CO₂
- 驱替原油
- 适合大型油田
- CO₂需求量大
水气交替注入（WAG）：
- CO₂与水交替注入
- 改善波及效率
- 节省CO₂用量
- 效果更好
吞吐：
- 单井注入-焖井-采油
- 周期性作业
- 适合稠油
- 见效快
中国CCUS实践
胜利油田
项目概况：
- 中国最大CCUS-EOR项目
- 年注CO₂超100万吨
- 增油效果显著
- 示范引领作用
技术特色：
- 燃煤电厂CO₂捕集
- 管道输送到油田
- CO₂驱油提高采收率
- 监测评估体系完善
实施效果：
- 累计注CO₂超500万吨
- 增产原油百万吨
- 减排CO₂效果明显
- 经济效益良好
吉林油田
发展历程：
- 中国最早CO₂驱油田
- 30多年应用历史
- 技术最成熟
- 经验最丰富
应用规模：
- 年注CO₂100万吨级
- 受益井千余口
- 产量贡献显著
- 经济效益良好
技术创新：
- 混相驱技术
- 腐蚀防护技术
- CO₂循环利用
- 监测技术完善
延长油田
项目特点：
- 煤化工CO₂利用
- 低渗透油藏CO₂驱
- 就近捕集就近利用
- 产业链闭环
实施成果：
- 年注CO₂80万吨
- 提高采收率15%
- 碳减排贡献
- 循环经济示范
地质封存技术
封存场所
含油气藏：
- 已开发油气藏
- 结合EOR
- 经济效益最好
- 首选方案
深部咸水层：
- 封存潜力最大
- 不影响淡水资源
- 安全性高
- 容量巨大
不可采煤层：
- 煤层吸附CO₂
- 提高煤层气采收率
- 双重效益
- 资源有限
玄武岩层：
- CO₂矿化固定
- 永久封存
- 安全性最高
- 技术待突破
封存机理
物理捕集：
- 构造圈闭
- 地层封闭
- 即时有效
- 基础机制
溶解封存：
- CO₂溶于地层水
- 密度增加下沉
- 长期稳定
- 重要机制
矿化封存：
- CO₂与矿物反应
- 形成碳酸盐
- 永久固定
- 最终归宿
监测技术
地面监测：
- 土壤气体监测
- 地下水监测
- 生态环境监测
- 大气监测
井下监测：
- 压力温度监测
- 流体性质监测
- 井筒完整性
- 实时数据传输
地球物理监测：
- 地震监测
- 微震监测
- 重力监测
- 电磁监测
卫星遥感：
- 地表变形监测
- 大范围覆盖
- 长期连续
- 辅助手段
海上CCUS
恩平油田
项目概况：
- 中国首个海上CCUS示范项目
- 南海珠江口盆地
- 年封存规模30万吨
- 2024年投产
技术方案：
- 海上平台CO₂捕集
- 海底管道输送
- 海上油田注入
- 提高采收率
创新突破：
- 海上全流程CCUS
- 设施设备国产化
- 安全环保达标
- 示范引领意义
国际对比
挪威Sleipner：
- 全球首个商业CCUS项目
- 1996年启动
- 年封存100万吨
- 运行28年安全稳定
澳大利亚Gorgon：
- 世界最大CCUS项目
- 年封存400万吨
- LNG项目配套
- 投资巨大
石化行业CCUS
排放源
主要来源：
- 炼油加热炉
- 催化裂化装置
- 制氢装置
- 锅炉电站
排放特征：
- CO₂浓度中等
- 排放量大
- 排放稳定
- 易于捕集
应用案例
中石化齐鲁石化：
- 煤制氢CO₂捕集
- 年捕集100万吨
- 供给胜利油田
- 产业链协同
中石油独山子石化：
- 催化烟气CO₂捕集
- 技术示范项目
- 降低碳排放
- 积累经验
政策与经济
政策支持
国家层面：
- 碳达峰碳中和目标
- CCUS技术路线图
- 首批示范项目
- 财政资金支持
碳市场机制：
- 全国碳市场运行
- CCER机制
- 碳配额交易
- 经济激励
行业规划：
- 石油公司CCUS规划
- 2030年目标
- 2060年愿景
- 技术路线图
经济性分析
成本构成：
- 捕集成本：50-60%
- 输送成本：10-15%
- 封存成本：15-20%
- 监测成本：5-10%
降本途径：
- 技术创新降低能耗
- 规模化降低成本
- 结合EOR增加收益
- 碳交易获得补偿
经济效益：
- CO₂-EOR收益
- 碳交易收入
- 延长油田寿命
- 综合效益显著
国际合作
技术交流
国际组织：
- 全球CCS研究院
- 国际能源署IEA
- 清洁能源部长级会议
- 碳封存领导人论坛
双边合作：
- 中美清洁能源合作
- 中欧CCUS合作
- 中加技术交流
- 中澳联合研究
示范项目
中外合作：
- 中英近零碳排放示范
- 中澳CCUS旗舰中心
- 中挪CCS合作
- 技术引进与创新
技术挑战
捕集成本高：
- 能耗大
- 投资高
- 运行费用大
- 需要突破
封存安全性：
- 长期稳定性
- 泄漏风险
- 公众接受度
- 监管体系
基础设施：
- CO₂管网不足
- 封存选址评价
- 注入设施建设
- 配套不完善
商业模式：
- 经济性不足
- 激励机制不足
- 碳价格偏低
- 盈利模式待探索
未来展望
发展目标
2030年：
- 捕集规模达5000万吨/年
- 封存能力大幅提升
- 示范项目50个以上
- 技术体系完善
2060年：
- 年捕集封存10亿吨级
- CCUS成为重要减排手段
- 技术成熟经济可行
- 助力碳中和实现
技术方向
创新重点：
- 新型捕集技术
- 低成本材料
- 智能化监测
- 系统优化集成
前沿探索：
- 直接空气捕集（DAC）
- 生物质能+CCUS（BECCS）
- 海洋碳封存
- 矿化固碳技术
产业前景
市场规模：
- 千亿级产业
- 全产业链发展
- 装备制造
- 工程服务
就业机会：
- 创造大量就业
- 新兴产业崛起
- 人才需求旺盛
- 发展空间广阔
石油公司行动
中国石油
CCUS规划：
- 2025年捕集能力500万吨
- 2030年捕集能力1500万吨
- 布局10个以上示范项目
- 技术创新突破
重点项目：
- 吉林油田CO₂-EOR
- 长庆油田CCUS
- 新疆油田CO₂驱
- 塔里木油田CO₂利用
中国石化
战略布局：
- 2025年捕集能力800万吨
- 2030年捕集能力2000万吨
- 胜利油田CCUS基地
- 华东化工CO₂捕集
技术优势：
- 炼化CO₂捕集
- CO₂-EOR成熟
- 全产业链布局
- 技术引领
中国海油
海上CCUS：
- 恩平油田示范项目
- 南海CCUS基地
- 渤海CCUS潜力
- 东海CCUS规划
技术特色：
- 海上平台捕集
- 海底管道输送
- 海上油田封存
- 全海式CCUS
总结
CCUS技术是石油行业实现碳中和目标的关键路径，既能大幅减少碳排放，又能通过CO₂-EOR提高油气采收率，实现经济效益与环境效益的双赢。随着技术进步和政策支持，CCUS将在中国能源转型和碳中和进程中发挥越来越重要的作用。
发布时间：2025年11月27日
关键词：CCUS | 碳中和 | 碳捕集 | CO₂驱油 | 碳封存