文章标题：南海气田膜脱碳CO2捕集与封存工程及运行优化研究

文章作者：韩东　李德伟　周振维　于创业　许刚强　黄泽伟 易建强　刘鹏飞　高栋梁　陈双
关 键 字：海上气田;CCS;运行及能耗优化;天然气商品率
文章摘要：

为提高海上气田外输天然气质量,降低天然气中CO2对长输海管的腐蚀并减少碳排放,基于南海某高碳气田海上平台,首次利用膜脱碳CO2捕集技术建设CO2就地捕集及回注地层埋存工程,基于现场实验及数值仿真模型,从碳埋存可行性分析、膜脱碳系统烃损优化、天然气商品率提升流程改造及能耗优化等方面开展了CO2捕集与封存(Carbon Capture & Storage,CCS)工程实践及运行优化。研究结果表明:从井筒完整性、吸气能力及储层压力变化趋势等方面分析了回注井碳埋存可行性,当注入量为15×104 m3/d时,井底流压增加约1.0 MPa,2030年储层压力预计增加2.4 MPa,压力系数1.02;基于流量关系实验,在膜脱碳系统入口新增JT阀可有效提升膜脱碳系统大处理量下的脱碳效果;通过控制膜脱碳系统JT阀及下海管PV阀开度,可解决CO2定频压缩机的回注量控制问题;海上CCS复杂工程主要用能设备能耗优化后,能耗降幅可达8.2%,并开展了碳排放预测,20年后碳排放量为20 575 556 t/a。研究结果为中国海上油气田CO2捕集与封存处理积累了经验,对类似工程的长效运行具有借鉴价值。