长庆油田突破CCUS井筒腐蚀监测难题 全球首套"全天候传感器"实现CO₂封存通道安全守护

3月初，长庆油田自主研发的井下腐蚀连续监测系统在现场试验中取得重大突破——该技术首次实现对CCUS（二氧化碳捕集、利用与封存）井筒腐蚀状况的长期原位实时监测，并配套形成带压测试工艺，为全球首个"全天候腐蚀传感器"在CO₂封存领域的应用奠定基础。

CCUS规模化瓶颈：井筒腐蚀成最大安全隐患

随着全球碳中和进程加速，CCUS技术被视为实现化石能源低碳转型的关键路径。然而，二氧化碳注入与封存过程中，井筒作为唯一通道，面临严峻腐蚀挑战：在气水交替、超临界等复杂工况下，CO₂极强的溶解性与渗透能力可使井筒腐蚀速率飙升至常规环境的5~10倍。一旦井筒失效，将导致CO₂泄漏风险剧增，直接威胁封存安全与生态环境。

传统监测手段依赖"腐蚀挂片法"——将金属片下入井中数月后取出检测。这种方式存在致命缺陷：数据滞后（无法捕捉瞬时腐蚀波动）、被动补救（仅能事后分析损伤）、精度不足（难以量化微小腐蚀速率），极大制约了CCUS技术的规模化推广。

三年攻关："电感探针+腐蚀挂片"打造井下"千里眼"

针对行业痛点，长庆油田技术团队历时3年攻关，锚定"多参数感应、数据传输"核心技术方向，自主研发出井下电感探针腐蚀监测装置。该系统创新采用"电感探针+腐蚀挂片"复合监测模式：通过向金属试片施加电流信号，实时捕捉腐蚀引起的电阻变化并转换为电信号，精确追踪金属减薄过程。经测试，其测量精度达30微米（相当于头发丝直径的1/2），误差率小于10%，首次将实验室级检测能力延伸至数千米井下。

"井下环境高温（125℃）、高压（60MPa）、强腐蚀，相当于在'高压锅'里装传感器。"油气工艺研究院油田化学与防腐研究所副所长郭钢介绍，团队通过三大技术创新攻克苛刻工况：

结构强化：采用厚壁圆筒力学模型，安全系数达4.44（远超1.3的行业标准）；

密封防护：双O形密封环设计确保"滴水不漏"；

低功耗续航：设备以24小时/次频率采集数据时，续航长达10个月。

实战验证：13口井零故障运行 节约成本近千万

目前，该技术已从实验室走向井场，历经实战检验。"截至目前，已在13口井开展现场试验，一次下入成功率100%，数据传输稳定可靠。"郭钢透露，基于实时监测数据，长庆油田已动态调整区块防腐方案3批次，累计优化节约防腐费用近千万元。

这一突破不仅实现井下腐蚀监测从"事后分析"到"实时监护"的跨越，更通过精准数据支撑管材寿命预测与防腐策略优化，为CCUS项目的安全评估与规模化应用扫清关键障碍。

未来方向：从"起出读取"到"实时在线"的二次升级

长庆油田表示，下一步将推动技术迭代，实现腐蚀数据从"地下存储、起出读取"向"实时在线传输"的升级，进一步降低运维成本，提升CCUS全生命周期安全管理水平。

作为全球CCUS技术的重要实践者，长庆油田此次突破不仅为中国"双碳"目标提供关键技术支撑，更向全球展示了复杂地质条件下CO₂封存安全监测的中国方案。随着技术持续完善，CCUS有望成为保障能源安全与生态保护的"绿色桥梁"。

来源：中国石油报