沈平平教授和他的CCUS之夢(mèng)

授課時(shí)間：2022年9月26日

授課方式：座談

地點(diǎn)：中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院科技樓

記錄人：劉慶杰 崔玉波

當(dāng)前，由于溫室氣體大量排放引起的全球氣候變暖問題日趨嚴(yán)峻，正在威脅著人類賴以生存的地球環(huán)境。減少溫室氣體排放量已成為人類共同關(guān)注的熱點(diǎn)問題，同時(shí)也成為不同領(lǐng)域?qū)＜谊P(guān)注的課題。在能源領(lǐng)域，應(yīng)用二氧化碳驅(qū)油技術(shù)，不僅可以提高石油采收率，而且可以實(shí)現(xiàn)二氧化碳的長(zhǎng)期埋存。就此話題，2022年9月26日，筆者和國(guó)家973項(xiàng)目“溫室氣體提高采收率的資源化利用及地下埋存”首席科學(xué)家沈平平進(jìn)行了座談。

課前預(yù)習(xí)：沈平平教授和他取得的科研成就

沈平平教授自1965年從上海復(fù)旦大學(xué)數(shù)學(xué)力學(xué)系畢業(yè)后，就投身大慶油田、勝利油田的石油開發(fā)工作，是中國(guó)石油工業(yè)領(lǐng)域知名的老科學(xué)家。20世紀(jì)80年代起，先后擔(dān)任中國(guó)石油勘探開發(fā)科學(xué)研究院采收率所所長(zhǎng)，中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院副院長(zhǎng)、常務(wù)副院長(zhǎng)、院長(zhǎng)及中國(guó)石油天然氣股份有限公司副總裁等職務(wù)。他科研成就卓著，先后三次獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，多次獲得省部級(jí)科研獎(jiǎng)勵(lì)，以及孫越崎科技教育基金能源大獎(jiǎng)、求是科技基金會(huì)杰出科學(xué)家獎(jiǎng)、國(guó)際石油工程師學(xué)會(huì)亞太地區(qū)杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。

沈平平教授善于從油田開發(fā)重大業(yè)務(wù)需求和實(shí)際生產(chǎn)問題中提煉總結(jié)出具有戰(zhàn)略性、共性的科學(xué)問題，并提出解決問題的科學(xué)思路和技術(shù)路線，成功組織了多項(xiàng)本行業(yè)領(lǐng)域跨學(xué)科、跨領(lǐng)域、跨產(chǎn)業(yè)部門的重大科技攻關(guān)項(xiàng)目，主持了化學(xué)復(fù)合驅(qū)油技術(shù)、二氧化碳驅(qū)油及地質(zhì)埋存等科技攻關(guān)項(xiàng)目，是“大幅度提高石油采收率的基礎(chǔ)研究”和“溫室氣體提高采收率的資源化利用及地下埋存”兩個(gè)國(guó)家973項(xiàng)目的首席科學(xué)家。他發(fā)展和完善了適合中國(guó)油藏地質(zhì)特點(diǎn)的提高石油采收率的理論技術(shù)體系和方法，研究成果成功應(yīng)用于大慶、勝利等主力厚油層注水開發(fā)，大慶油田三元復(fù)合驅(qū)工業(yè)化，以及我國(guó)溫室氣體減排及資源化利用等重要工作。

專家語錄：中國(guó)有一個(gè)中國(guó)夢(mèng)，每一個(gè)中國(guó)人都有自己的夢(mèng)想，我的夢(mèng)想就是CCUS

沈平平教授介紹說，2005年左右，二氧化碳排放的快速增加以及全球氣候變暖日益成為各國(guó)政府和民眾關(guān)注的一個(gè)嚴(yán)重的社會(huì)問題。2005年2月16日正式生效的《京都議定書》對(duì)參與減排的工業(yè)化國(guó)家提出了減排要求。中國(guó)當(dāng)時(shí)已經(jīng)是排名第二的二氧化碳排放國(guó)家，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)能源生產(chǎn)和消耗需求的增長(zhǎng)，二氧化碳排放總量在持續(xù)增加，面臨的二氧化碳減排壓力形勢(shì)十分嚴(yán)峻。在這種情況下，沈平平教授心中誕生了一個(gè)夢(mèng)想。

2016年的一天，沈平平教授到美國(guó)做學(xué)術(shù)訪問。去美國(guó)大使館辦簽證時(shí)，一個(gè)辦公文員問他，聽說你們的國(guó)家主席提出了一個(gè)中國(guó)夢(mèng)，那么你有什么夢(mèng)想嗎？沈平平回答他說，我的夢(mèng)想就是CCUS。那位工作人員沒有聽懂，疑惑地望著沈教授。沈教授又用英文告訴他說，CCUS就是“Carbon Capture，Utilization and Storage”你明白了嗎？這是我一個(gè)普通中國(guó)人的夢(mèng)，一個(gè)石油科技工作者的夢(mèng)。那位工作人員有所領(lǐng)悟地豎起了大拇指，連說了不起。

為了這個(gè)夢(mèng)想，沈教授已經(jīng)為之奮斗了十余年。沈平平說：“2005年的時(shí)候，二氧化碳最大減排辦法是國(guó)際上較為通用的CCS，第一個(gè)C是二氧化碳，第二個(gè)C是Capture，意為捕集；S就是Storage，意為封存，簡(jiǎn)稱為CCS，即二氧化碳的捕集和封存。但我認(rèn)為這種技術(shù)科學(xué)性還不夠，二氧化碳捕集了以后僅僅封存起來是不行的，在我們石油行業(yè)，還要把它注入到油田的地層中去，提高采收率，要將它利用起來，因此我提出要加個(gè)Utilization。從那以后，這種提法得到了普遍的認(rèn)可。因此，我的中國(guó)夢(mèng)豐富為CCUS?！?/p>

沈平平不僅僅有夢(mèng)想，他還致力于將夢(mèng)想變成現(xiàn)實(shí)。在中國(guó)的二氧化碳利用領(lǐng)域，他和他的團(tuán)隊(duì)率先進(jìn)行了CCUS技術(shù)研究。2006年4月25－27日，在北京召開了以“溫室氣體的地下埋存及在提高油氣采收率中的資源化利用”為主題的第276次香山科學(xué)會(huì)議。作為大會(huì)執(zhí)行主席，他在主題評(píng)述報(bào)告中介紹說：“將回收的二氧化碳注入油氣藏提高原油采收率，不僅可以長(zhǎng)期儲(chǔ)存二氧化碳，履行減排義務(wù)，而且還可以更好地提高原油和天然氣的采收率，取得經(jīng)濟(jì)效益。此外，將二氧化碳注入煤層氣藏，也將提高煤層氣采收率；將二氧化碳注入鹽水層可以長(zhǎng)期埋存。他強(qiáng)調(diào)，二氧化碳高效利用與地質(zhì)埋存相結(jié)合的技術(shù)思路已引起我國(guó)及其世界各國(guó)的高度重視，二氧化碳提高石油采收率與地質(zhì)埋存一體化技術(shù)已成為促進(jìn)二氧化碳減排的發(fā)展方向?！边@就是他的CCUS之夢(mèng)。

劃重點(diǎn)啦：讓二氧化碳的捕集、封存和驅(qū)油成為現(xiàn)實(shí)的“溫室氣體提高采收率的資源化利用及地下埋存”科研成果

2006年4月，沈平平與中國(guó)著名科學(xué)家鄭楚光、曾榮樹、張東曉、岳湘安、秦積舜等人，以“二氧化碳地下埋存的地質(zhì)學(xué)理論”“注CO2采油過程中的多相多組分相態(tài)理論”和“煤的O2/CO2循環(huán)燃燒原理及污染物協(xié)同脫除機(jī)理”等8個(gè)子課題為主要內(nèi)容，提出了申請(qǐng)國(guó)家973項(xiàng)目報(bào)告，經(jīng)過三輪激烈的競(jìng)爭(zhēng)，在眾多申請(qǐng)項(xiàng)目中脫穎而出，最終申請(qǐng)成功。

在這個(gè)課題復(fù)雜、人員眾多、技術(shù)先進(jìn)的科研項(xiàng)目中，沈平平不僅要負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目的協(xié)調(diào)和組織等工作，還負(fù)責(zé)“適合中國(guó)地質(zhì)特點(diǎn)的二氧化碳埋存標(biāo)準(zhǔn)制訂及應(yīng)用潛力評(píng)價(jià)”課題研究。他不僅是高屋建瓴的項(xiàng)目總設(shè)計(jì)師，還是身體力行的課題研究人員。沈平平教授團(tuán)隊(duì)立足中國(guó)油藏地質(zhì)特點(diǎn)和原油組分性質(zhì)，通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究確定了影響二氧化碳驅(qū)油與埋存的主要影響因素，在水驅(qū)后油藏埋存可行性、油藏篩選標(biāo)準(zhǔn)中指標(biāo)參數(shù)的確定等方面形成了新的認(rèn)識(shí)，提出了兼顧埋存與驅(qū)油的潛力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；首次建立了科學(xué)、規(guī)范、系統(tǒng)的二氧化碳埋存與驅(qū)油潛力評(píng)價(jià)方法體系，包括適合中國(guó)原油特點(diǎn)的最小混相壓力評(píng)價(jià)公式，二氧化碳埋存與驅(qū)油油藏篩選標(biāo)準(zhǔn)，考慮溶解滯留機(jī)理的理論埋存潛力計(jì)算方法，基于類比法的埋存潛力計(jì)算方法，并形成了潛力計(jì)算的數(shù)值模型和模塊；通過建立的方法體系，開展了大慶、吉林、長(zhǎng)慶、新疆等主力油區(qū)二氧化碳埋存及驅(qū)油潛力的評(píng)價(jià)，以及松遼盆地典型區(qū)塊油藏相關(guān)鹽水層埋存潛力的評(píng)價(jià)，首次獲得了全國(guó)主要陸上油田二氧化碳埋存與驅(qū)油潛力的數(shù)據(jù)，為中國(guó)石油在吉林、大慶等油區(qū)開展二氧化碳驅(qū)油及埋存的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)提供了決策依據(jù)。

專家寄語：用更多的科技成果讓我們的國(guó)家更富強(qiáng)，讓我們的世界更美好

自沈平平負(fù)責(zé)的973項(xiàng)目“溫室氣體的地下埋存及在提高油氣采收率中的資源化利用”取得成功后，更多的CCUS項(xiàng)目不斷得到國(guó)家的支持，也都取得了豐碩的成果。2020年9月，中國(guó)政府提出了雙碳目標(biāo)，更突顯了該項(xiàng)研究的重要性和緊迫性。目前，全世界年排放二氧化碳約400億噸，而我國(guó)的排放量約占四分之一，減排任務(wù)十分艱巨。沈平平教授強(qiáng)調(diào)，CCUS既實(shí)現(xiàn)了減排的社會(huì)效益，又可以提高石油采收率產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，可謂一舉兩得。使二氧化碳的減排和合理利用達(dá)到最佳平衡點(diǎn)，推動(dòng)人類找回原來那個(gè)清新自然的地球家園，是一個(gè)長(zhǎng)期的任務(wù)。沈平平教授寄語大家，利用CCUS技術(shù)，我已經(jīng)年過80了，只能出出主意了，希望更多的年輕科學(xué)家迎頭趕上，用更多的科技成果讓我們的國(guó)家更加富強(qiáng)，讓我們的世界更加美好。