科瑞油气丨技术创新助力中国油田“碳中和”战略，全球首台烟道气捕集增注智能装备在胜利油田试机成功

科瑞油气与中国石油大学（华东）共同研究的“油田注汽锅炉烟道气辅助蒸汽吞吐技术”课题再结硕果。2020年，由科瑞氮气设备研究所主持研发制造的全球首台1200Nm³/h型35MPa烟道气捕集增注智能装备顺利下线并试机成功，近期，该设备二次实验作业结果稳定增产，标志着中国油田注汽锅炉烟道气资源化利用取得实质性进展。

敢为人先，直面稠油开采“硬骨头”

稠油储量在国内外剩余石油资源中比重过半，在我国，稠油是原油生产的重要组成部分，储量资源丰富，但在已开发的老区稠油油藏，大部分已进入高轮次吞吐阶段，开发效果逐步变差。开采技术的不断进步，是提高稠油油藏采收率和经济效益的重要保障。

注蒸汽热力采油是稠油开发的主体技术，主要包括蒸汽吞吐、蒸汽驱和SAGD等方式。在注蒸汽热采过程中，锅炉燃烧产生大量烟道气排放到大气中，仅胜利油田注汽锅炉就有近200台，年注汽量近800万吨，年消耗天然气6亿标方，年排放80×108m³烟道气，全国每年排放预计超200×108m³。仅单台注气锅炉便可产生1-2万m³/h的160-200℃高温烟道气，不仅产生二氧化碳，还存在热量浪费，带来温室效应。

烟道气的主要成分是氮气和二氧化碳等非凝析气体，在稠油中的溶解度比较高，为提高原油采收率提供了驱动力；烟道气中的二氧化碳与原油互溶性好， 二氧化碳溶于原油可以降低原油粘度；烟道气中的二氧化碳溶于地层水形成碳酸，矿物颗粒孔隙变大，提高油层的渗透率，提供采收率。在蒸汽驱过程中注入部分烟道气，可有效减少热损失，强化地层深部传热，提高驱油效率。

全球首台，打造稠油开采“增量师”

2019年，科瑞油气与山东省泡沫流体高效开采油气工程研究中心李兆敏教授团队就“油田注汽锅炉烟道气辅助蒸汽吞吐技术”进行课题研究。历时280天，2020年2月，由科瑞氮气设备研究所主持研发的全球首台1200Nm³/h型35MPa烟道气回收增注热力采油设备顺利下线，成功入选《山东省能源领域重点技术、产品和设备目录（第一批）》，并获得国家发明专利。

该设备由锅炉烟道气捕气管汇、净化处理撬、增压撬、变压器撬构成，科瑞技术研发团队对以下三个方面进行了深入研究：

1．烟道气捕集系统：烟道气的捕集结构采用喇叭口式收集装置设计。该装置可提高烟道气捕集率及品质 ，引气管线采用不锈钢铠装软管，重量轻、耐高温、抗腐蚀。

2．烟道气余热回收技术：设计高效余热回收换热器，可利用高温烟道气加热注气锅炉用水，注气锅炉用水温度可提高15℃以上，高温烟道气温度由160 ℃降到50℃以下，不仅利用了烟道气的热量，而且节省了后续降温和升温的能量消耗约240KW，每台设备年节省天然气消耗金额近50万元。

3．烟道气除尘、冷干、除水、过滤系统：该系统集成了烟道气除尘过滤器、除水过滤器和冷干机，经净化过滤后的烟道气露点温度可降到0℃以下，确保气体干燥度。

提高效益，让稠油开采不再“愁”

2020年4月，科瑞油气联合中国石油大学与胜利油田在林7-平4井顺利完成现场试验。实验累计注入烟道气4.14万方，试验井日产油由3.9t/d上升到10.8t/d，含水由60.9%下降到45.6%，2020年12月，在胜利油田林7-平-3井进行了二次实验作业，累计注入烟道气10.8万方，该井次日产油提升了约3倍，标志着我国油田注汽锅炉烟道气资源化利用取得实质性进展。

将油田注汽锅炉产生的烟道气用于辅助注蒸汽热力采油可以大幅提高稠油热采效果、减少蒸汽用量。未来，该设备将继续推广至全国各大稠油油田，为国内53%的稠油储量提供开采设备与技术支持。

低碳减排，积极响应“碳中和”绿色行动

2020年底召开的中央经济工作会议上，“做好碳达峰、碳中和工作”被列为2021年要抓好的八项重点任务之一。

做好碳达峰、碳中和工作，不仅影响我国绿色经济复苏和高质量发展、引领全球经济技术变革的方向，而且对保护地球生态、推进应对气候变化的国际合作具有重要意义。当前我国的碳排放总量和排放强度比较高，实现碳达峰、碳中和任务艰巨。

此次由科瑞油气研发制造并试机成功的烟道气捕集增注热力采油设备，可充分利用锅炉燃烧过程中排放的大量二氧化碳辅助稠油热采，实现烟道气的资源化利用，不仅能够改善开发效果，还能大幅减少油田稠油生产过程中的温室气体排放，对推动稠油的低碳绿色开发和提质增效具有重要意义，为实现“碳中和”宏伟目标贡献一份力量。

近年来，科瑞油气以“搭平台、建队伍、肯投入、创成果”为指导思想，搭建了多个省级研发平台，在全球建立了16个技术研发中心，重视产学研合作，与国内外高校、研究院所建立良好合作关系，成立卡尔加里大学（北京）非常规油气技术开发中心、山东胜利石油装备产业技术研究院、中国石油大学油气增产联合研究中心等科研机构，主持参与制修订国家/行业标准十余项，研制开发了一系列的高技术含量、高附加值、具有自主知识产权的拳头产品。

       未来，科瑞将不断整合国内外技术、市场、生产等资源，提升技术创新能力和市场竞争力，积极响应国家碳中和目标，促使中国高端石油装备水平迈向新的台阶。