日前，西南油氣田開發(fā)新能源又有了新突破——竟然做到了邊開采油氣邊利用地?zé)岚l(fā)電。
同一口井，既能生產(chǎn)油氣又能發(fā)電，同時開采化石能源和新能源，西南油氣田走出了一條油氣井雙效之路。
01 “氣—電”聯(lián)產(chǎn)
近年來，新能源迎來了前所未有的爆發(fā)機(jī)遇。油田也在探索發(fā)展各種新型能源。
地?zé)?，這種來自地球深處的可再生能源，也成為油田新能源業(yè)務(wù)組成中的重要組成部分。
在開發(fā)地?zé)崮苓@方面，西南油氣田在2022年也提出了自己的構(gòu)想和目標(biāo)。
西南油氣田提出建設(shè)“地?zé)崮?有價資源提取+熱能梯級利用”的新型鄉(xiāng)村能源供應(yīng)模式。
其具體的做法是開展川中氣礦X210井中低溫ORC發(fā)電先導(dǎo)試驗(yàn)，促進(jìn)地?zé)衢_發(fā)與氣田水綜合利用同步發(fā)展。
如今，西南油氣田在該井的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)取得了成功，一口油井同時開發(fā)兩種能源，這是油氣開采的突破，同時也是利用地?zé)岚l(fā)電的突破。
2022年12月30日，西南油氣田川中氣礦X210井成功實(shí)現(xiàn)“氣—電”同時生產(chǎn)。據(jù)了解，該礦井日均產(chǎn)氣田水600方，井底溫度140攝氏度，是中國最強(qiáng)氣田排水井。
大量地下熱水從氣井流出，一邊開采天然氣的同時還能利用與礦井相連的地?zé)岚l(fā)電機(jī)發(fā)電，既開采了地下油氣又高效利用了地?zé)崮茉础?/strong>
與礦井同時投運(yùn)的地?zé)岚l(fā)電機(jī)組，是基于東方電氣有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)(ORC)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，裝機(jī)規(guī)模80千瓦，投運(yùn)后全年可發(fā)電40萬千瓦時，減少碳排放超過340噸。
該發(fā)電機(jī)組還有一個優(yōu)勢，就是采用智慧化控制有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電島。它有著較先進(jìn)的控制系統(tǒng)，能夠?qū)㈤_采氣田水和天然氣兩種程序深度耦合，并實(shí)現(xiàn)全套系統(tǒng)最優(yōu)運(yùn)行。
該項(xiàng)目能夠做到地?zé)岬蜏厮疅崮芨咝Ю茫胰忾]一體化結(jié)構(gòu)透平發(fā)電機(jī)組與屏蔽型工質(zhì)泵相結(jié)合，真正實(shí)現(xiàn)零泄漏，避免工質(zhì)污染。
02 油井里的新能源
說起地?zé)岚l(fā)電，最早上世紀(jì)70年代，我國就已經(jīng)有企業(yè)開始了相關(guān)研究，但是發(fā)展一直都很緩慢。這一方面與地?zé)豳Y源分布有關(guān)，一方面也與地?zé)衢_發(fā)本身的特點(diǎn)有關(guān)。
從資源分布來看，我國中低溫水熱型地?zé)崮苜Y源主要分布在華北、松遼、蘇北、江漢、鄂爾多斯、四川等平原(盆地)以及東南沿海、膠東半島和遼東半島等山地丘陵地區(qū);高溫水熱型地?zé)崮苜Y源主要分布于西藏南部、云南西部、四川西部和臺灣省。
而在我國地?zé)崮苜Y源最為豐富的西南部，因?yàn)樘幱谏矫}地區(qū)，開采難度加大，從某種程度上阻礙了地?zé)岚l(fā)電的發(fā)展。
從地?zé)崮荛_發(fā)特點(diǎn)來看的話，地?zé)岚l(fā)電相對于風(fēng)電、光伏發(fā)電來說，初期投資成本高，投資回收周期長。
比如，地?zé)崮艿拈_發(fā)利用要經(jīng)過地?zé)岬刭|(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、鉆井工程等配合協(xié)作才能完成前期工作流程，后期的工作還要涉及到熱泵、換熱等一系列裝備。
另外，同樣作為新能源，風(fēng)電和光伏發(fā)電均享受到了相關(guān)的補(bǔ)貼，而利用地?zé)岚l(fā)電卻沒有任何補(bǔ)貼，以西藏羊易地?zé)犭娬緸槔?018年并網(wǎng)發(fā)電，上網(wǎng)電價為0.25元/千瓦時，電廠運(yùn)行艱難。
單從地?zé)岚l(fā)電的前期開發(fā)流程來看，就會發(fā)現(xiàn)地?zé)岚l(fā)電對不含有勘探開發(fā)業(yè)務(wù)的企業(yè)來說挑戰(zhàn)還是很大的，而這些恰恰與油田有著很高的契合度。
開發(fā)地?zé)豳Y源，需要地質(zhì)勘察和大量鉆井，這些對于油田來說都是優(yōu)勢，從而節(jié)省了很大一部分成本和時間，還能增加油氣井的效益，西南油氣田就通過油井產(chǎn)出液發(fā)電增加了效益。
可見，在油田開發(fā)利用地?zé)岚l(fā)電不僅能夠?qū)崿F(xiàn)油氣產(chǎn)量的增加，還能創(chuàng)造更多的效益。因此，地?zé)岚l(fā)電在油田擁有著更大的發(fā)展前景。
03 油田：喚醒地?zé)釋毑?/strong>
“雙碳”大環(huán)境下，地?zé)崮艿拈_發(fā)利用迎來前所未有的發(fā)展機(jī)遇。從頂層規(guī)劃來看，國家在近年來也不斷加大推動地?zé)崮荛_發(fā)利用的力度。
2021年9月10日，國家能源局發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)地?zé)崮荛_發(fā)利用的若干意見》。在意見中明確將深化地?zé)豳Y源勘查工作、積極推進(jìn)淺層地?zé)崮芾?、鼓勵地方建設(shè)地?zé)崮芨哔|(zhì)量發(fā)展示范區(qū)、穩(wěn)妥推進(jìn)地?zé)崮馨l(fā)電示范項(xiàng)目建設(shè)等列為重點(diǎn)任務(wù)。
同年，因地制宜開發(fā)利用地?zé)崮鼙涣腥搿吨腥A人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》。
2022年，在國家級的會議中也不斷地出現(xiàn)推進(jìn)地?zé)崮荛_發(fā)的相關(guān)內(nèi)容。
另外，地?zé)崮艿陌l(fā)展還迎來了更多的機(jī)遇。在油田，為了降碳以達(dá)到目標(biāo)，油氣巨頭們也在探索著能源轉(zhuǎn)型的新路徑，尋求低碳的新型能源，而在這些能源之中，地?zé)岚l(fā)電與油田擁有著更高的契合度。
一方面是因?yàn)?，對于油氣從業(yè)者而言，經(jīng)過多年的油氣勘探與開發(fā)，積累了更多勘探和開發(fā)地層深處資源的經(jīng)驗(yàn)，比其他行業(yè)有著更完備的先天條件，而且石油企業(yè)擁有礦權(quán)優(yōu)勢，工程技術(shù)優(yōu)勢和設(shè)備優(yōu)勢。
從另一方面來說，油田在開采油氣的過程中產(chǎn)出水具有水量多、熱能總量大的特點(diǎn)，如果利用這些高溫?zé)崃黧w發(fā)電，能夠有效提升油田的效益，特別是進(jìn)入高含水期的油田。
再者說，在油田勘探開發(fā)的過程中，也會遺留下數(shù)以千計(jì)的廢油井，在這些廢棄油井的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改造，用來發(fā)電。
這樣一來，油氣開發(fā)進(jìn)入中后期的老油田，利用地?zé)岚l(fā)電也能夠延長油井能源開發(fā)的壽命。
除此之外，利用地?zé)岚l(fā)電的另一個機(jī)遇來自技術(shù)層面，勘探開發(fā)技術(shù)的不斷突破為深層地?zé)豳Y源的利用創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)條件。
機(jī)遇已至，西南油氣田已經(jīng)實(shí)現(xiàn)利用地?zé)岚l(fā)電，未來將會有更多的油田步入地?zé)岚l(fā)電的行列，尤其是地?zé)豳Y源豐富的油田，比如大慶油田油田正在積極地探索地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目。
更多地?zé)岚l(fā)電的案例將在各大油田呈現(xiàn)，我國地下深處豐富的地?zé)豳Y源寶藏即將被喚醒。
