CCUS：国际油服公司的转型支点 

　　文／张晓舟   王建明   李强 

　　在全球能源转型背景下，传统油田服务公司（以下简称“油服公司”）正在积极求变。 

　　当前，国际三大油服公司斯伦贝谢、贝克休斯和哈里伯顿正在主动作为，在做强做优传统油服技术的基础上，将新能源业务作为公司新的增长点，并都将二氧化碳的捕集、利用与封存（以下简称“CCUS”）技术作为未来的重要发展方向。 

　　积极求变 

　　CCUS是促进化石能源低碳利用的关键技术之一，也是实现碳中和目标的重要手段。三大国际油服公司均将其作为未来的主要业务，一方面是因为国际油气巨头是全球CCUS项目的主要开发主体，埃克森美孚、西方石油和雪佛龙等公司参与开发了全球一半以上的运行中的CCUS项目。另一方面是因为二氧化碳封存业务需要大量的专业技术，如钻井、测录井和油藏工程等，这些领域正好是油服公司的传统业务优势所在。 

　　在全球能源转型背景下，斯伦贝谢、贝克休斯和哈里伯顿等国际油服公司正在推广高效能、低排放的油气勘探开发技术，提供传统油气业务减碳解决方案，同时也在积极布局新能源和负碳等前沿技术，打造转型发展双引擎。不过，三家油服公司根据自身的实际情况和对市场的判断，发展侧重点各不相同。 

　　斯伦贝谢将CCUS定位为其未来业务增长最快的部门，着力培育CCUS产业链全流程的数字化服务能力，并认为未来CCUS领域最低潜在市场规模为100亿美元。2017年，贝克休斯与通用电气油气业务板块 （GE Oil & Gas）全球合并形成通用电气贝克休斯公司（BHGE）。2019年，贝克休斯从通用电气中独立出来，确定了净零排放目标并加速发展低碳产业。哈里伯顿则延续在石油工程方面的经验优势，重点发展二氧化碳封存业务。 

　　转型各具特色 

　　斯伦贝谢在二氧化碳封存环节具有显著优势，其数值模拟技术已与其他竞争对手形成明显差距。同时，斯伦贝谢可以提供CCUS全流程数字化服务，包括整个CCUS价值链的评估、开发和运营（详见表1）。目前斯伦贝谢已参与全球范围内超过60个CCUS项目，覆盖乙醇制造、蓝氢、石油、天然气加工、强化采油、钢铁、水泥、电力等行业。 

　　二氧化碳捕集方面，斯伦贝谢与非营利性研究机构RTI签署了独家合作协议，以促进非水溶剂（NAS）二氧化碳捕集技术的工业化和规模化应用。该技术具有二氧化碳容量高、腐蚀性低和能耗低等优点，可去除天然气燃烧尾气中99%的二氧化碳，且能耗损失降低40%。目前该技术处于中试阶段。此外，斯伦贝谢积极研发Cynara膜分离法来捕集二氧化碳，该膜具有表面积大、选择性强、二氧化碳过滤浓度高、稳定性强等优点。与化学胺捕集法相比，该技术可减少30%～50%的碳排放。 

　　二氧化碳封存方面，斯伦贝谢凭借在地质数值模拟方面的优势，能进行二氧化碳捕集、压缩及运输过程的相关模拟优化，利用过程模拟软件平台（Symmetry）和多流体流动耦合模拟软件（OLGA）的数字孪生技术进行仿真模拟，真实反映CCUS项目全生命周期过程。通过二氧化碳封存数值模拟、四维耦合地质力学建模、二氧化碳注入井设计及作业模拟、CCUS作业监测及风险管控等工作，实现更可靠的CCUS场地评估、设计以及作业优化。目前斯伦贝谢已被选为挪威国家级CCUS项目“北极光”的合作伙伴，负责进行认知勘察环境及二氧化碳封存的长期建模和监控。 

　　斯伦贝谢注重研究CCUS封存技术，而贝克休斯则在CCUS全产业链上均有布局，尤其关注二氧化碳捕集环节。 

　　贝克休斯认为二氧化碳捕集技术是CCUS产业链上的“重中之重”，因此将其产业布局聚焦于捕集技术的整合与收购。通过收购相关专业技术公司补充捕集环节能力、整合资源，贝克休斯致力于成为“行业最低每吨成本的二氧化碳捕集解决方案供应商”。同时贝克休斯还成立了相关项目管理咨询及设计公司Gaffney Cline，提供包括选址筛选、项目开发规划，以及项目的可行性和经济性评估在内的CCUS项目咨询服务。 

　　在具体动作上。2019年贝克休斯收购通用电气的冷氨工艺（CAP）二氧化碳捕集技术，该技术在低温下使用氨介质对二氧化碳进行化学吸收，适用于多种化石燃料燃烧，并从燃烧后的低压烟气中回收二氧化碳，目前已完成中试。2021年，贝克休斯与 SRI International 签订了全球独家许可协议，使用SRI的创新混合盐工艺 （MSP） 进行二氧化碳捕集。MSP结合现有的钾和氨盐溶液，使用新型溶剂配方，有别于其他的胺基二氧化碳捕捉技术，对环境更加友好。该工艺减少了再沸器和辅助电力负荷，同时减少了二氧化碳排放和用水。该技术已完成实验室验证，二氧化碳捕集率可达到90%以上。同年，贝克休斯又收购了3C（Compact Carbon Capture）公司，3C公司使用旋转床的形式有效分配溶剂，可减少75%的捕集装置占地面积，该技术可用于中小型项目的紧凑型撬装二氧化碳捕集设备。收购3C后贝克休斯先后与Horisont Energy、三星工程公司合作开发CCUS项目，提供压缩机、燃气轮机等设备。同年6月，贝克休斯宣布投资生物甲烷化技术公司Electrochaea，以增强二氧化碳利用方面的技术能力。 

　　相比前两家公司，哈里伯顿的业务重点则是延续了以往石油工程方面的经验优势，专注于地下二氧化碳封存场地的前期筛选和评估，而在CCUS其他环节涉及较少。哈里伯顿利用石油地质、地球物理及石油工程领域的技术背景，为项目开发商提供地下流体地层数值模拟软件，模拟二氧化碳地下羽流，帮助开展封存场所容量评估、二氧化碳注入和封存监测等工作。目前，哈里伯顿承担了挪威北极光项目的综合钻探和打井服务，并为非洲国家提供CCUS相关技术资源，通过国家排放测绘、地质筛选等推动新兴CCUS市场发展。 

　　对我国油服公司的启示 

　　尽管三家国际油服公司发展CCUS产业的模式和侧重点不同，但它们都认识到了先进的负碳技术对油气等行业实现碳中和的重要性，并积极投身于此领域。这对于“双碳”目标指引下的我国油服公司进行低碳转型具有一定参考意义： 

　　一是加大数字化转型力度。在CCUS领域，数字化技术将帮助油服公司从地质勘探阶段、容量评估阶段，再到注入设计阶段、建设阶段、作业阶段及最终监测环节，实现全流程数字孪生监控把握，以提供CCUS整体解决方案，降低成本和碳排放，优化现金流。构建数字化生态环境也是传统石油行业智能化升级改造的必备手段。 

　　二是选择性突破高壁垒、高成本的关键技术。依托自主研发并结合国际合作、示范项目、收并购等多种方式，逐步提升综合能力，掌握关键核心技术，形成有特色的研究成果和产业潜力。  

　　三是优先布局二氧化碳封存环节。油服公司在地质勘探方面有着得天独厚的优势，依托海陆地质勘探技术，构建用于封存二氧化碳的场所的勘探、评价、筛选体系，逐步形成国际领先的二氧化碳封存一体化服务能力。 

　　（作者均供职于中国海油集团能源经济研究院碳中和研究所）