3月1日,遼河油田利用世界首臺1兆瓦井下大功率電加熱蒸汽提干度裝置,在650米深的地下狹小井筒內將蒸汽干度提升25個百分點,為稠油熱采降低碳排放探索出新路子。
遼河油田將今年定義為綠色轉型攻堅之年,統籌減污降碳與擴綠增長,不斷培育新質生產力。面對稠油熱采用能大、排放高的情況,遼河油田全力探索油氣與新能源融合發展新路徑,通過在油氣生產中綜合利用綠電、地熱、CCUS、儲能等新技術,推動“雙碳”目標實現。
追“風”逐“日”,擴大綠電生產規模
截至目前,遼河油田油氣集輸公司坨子里輸油站內的“大風車”已累計發電100萬千瓦時。這臺風機2018年投運以來,所發電全部用于該站生產,每年節省電費近8萬元,減碳143噸。除這處風電項目外,遼河油田今年計劃在沈陽、遼陽等地建設更多“大風車”,擴大風電替代規模。
在追“風”的同時,遼河油田也在逐“日”。截至目前,遼河油田建成分散式光伏項目10個,并網裝機規模達到100兆瓦,2023年總發電量超1億千瓦時。這些綠電全部被油田生產和辦公消納,每年可減碳7萬余噸。去年12月,遼河油田首個“辦公樓宇分布式屋頂光伏+綠色光伏充電站”綜合能源利用項目投運。這項工程利用興隆臺采油廠機關4棟樓宇屋頂建設光伏項目,同時建設一座集光伏發電、儲能、充電功能于一體的充電站;所發綠電在為辦公樓提供電能外,還可最多為26輛新能源汽車提供充電服務,每年可減少碳排放169噸,相當于植樹9300棵。
取“熱”埋“碳”,為綠色開發注入新動能
3月1日,在中國石油首個地熱工業應用示范項目——遼河油田錦州采油廠歡三聯地熱項目,來自地下1000多米深處的地熱水,被傳遞給歡三聯內的稠油采出液,為稠油綠色開發注入新動能。這個項目2021年6月投產以來,已累計采灌超110萬立方米,節氣達450多萬立方米,減排二氧化碳超1萬噸。
遼河油田地熱資源豐富,通過近20年的攻關和應用,形成了精細熱儲描述、高效熱泵利用、同層回灌、深層地熱井采輸、廢棄井改造5項地熱特色技術,取得了廢棄井利用供熱、深層地熱直接利用、工業余熱輔助生產供熱、深層地熱資源供暖、淺層地熱能利用供熱/制冷5項應用成果。目前,遼河油田有2個地熱工業利用項目正在運行中。歡三聯項目日采灌地熱達到70立方米/小時,興一礦辦公樓地熱供暖項目單井開采量達到45至50立方米/小時,均實現注采均衡,取“熱”不取“水”。2023年,遼河油田地熱利用折算超5000噸標油。
在把地下熱能采出來的同時,遼河油田通過擴大CCUS試驗,把地面的二氧化碳捕集起來埋入地下,進一步減少油氣生產過程中的碳排放。2023年底,隨著雙229塊二氧化碳循環注入站的建成,遼河油田第一座儲碳庫誕生。遼河油田二氧化碳捕集利用已開展10余年,建立起捕集、提純、液化、注入完整的“碳鏈條”。目前,遼河油田已建成3座二氧化碳捕集液化站,年捕集液化能力實現翻番。在此基礎上,遼河油田沿著“提高采收率與碳埋存同步發展”的思路,加快推進CCUS業務產業化,主動與周邊地市和中國石油駐遼煉化企業溝通對接,打造區域減碳聯盟,力爭2025年實現注碳39萬噸、埋碳36萬噸的目標,打造區域“儲碳庫”。
用“電”生“汽”,推動稠油熱采方式革命性變革
遼河油田55%的原油采用注蒸汽“洗桑拿”的方式來開采。當前,遼河油田正在攻關2項革命性技術,嘗試通過以電代汽來解決稠油注汽開發中的排放問題。
去年12月6日,世界首座電熱熔鹽儲能注汽站在遼河油田歡喜嶺采油廠齊40塊投運。這個儲能注汽站投產近3個月來,累計生產蒸汽達8330噸,消耗谷電524萬千瓦時,節約天然氣56.64萬立方米,與傳統的燃氣鍋爐相比,減排二氧化碳1174噸。
目前,遼河油田正在開展45兆瓦電熱熔鹽儲能注汽站研究。未來,遼河油田將建設儲熱規模更大、數量更多的類似注汽站,逐步替代現有燃氣鍋爐,力爭2025年將油田電氣化率從目前的10%提升至16%。
遼河油田正在攻關的另一項顛覆傳統蒸汽生產方式的技術是井下大功率蒸汽發生裝置。這項技術是使用電能在注汽井井筒中對蒸汽快速加熱提干度,從而減少蒸汽從鍋爐經管線到井筒再到井底流動過程中的熱量耗散,減少鍋爐的天然氣消耗和碳排放。
2020年以來,遼河油田相繼成功開展了400千瓦、1兆瓦井下大功率電加熱裝置提高蒸汽干度試驗,實現了大幅提升井底蒸汽干度的目標。“目前,我們還在開展更大功率的3兆瓦電加熱裝置研究,成功后可以在井底直接將冷水變成蒸汽,從而徹底取消燃氣鍋爐,實現減少碳排放的目標。”遼河油田采油院企業高級技術專家張福興說。
