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油氣井還可以用來發(fā)電?他們做到了

2023-02-03 10:46  來源:石油Link  瀏覽:  

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)機遇。油田也在探索發(fā)展各種新型能源。

地?zé)幔@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,促進地?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驗已經(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>

與礦井同時投運的地?zé)岚l(fā)電機組,是基于東方電氣有機工質(zhì)朗肯循環(huán)(ORC)技術(shù)進行設(shè)計開發(fā),裝機規(guī)模80千瓦,投運后全年可發(fā)電40萬千瓦時,減少碳排放超過340噸。

該發(fā)電機組還有一個優(yōu)勢,就是采用智慧化控制有機朗肯循環(huán)發(fā)電島。它有著較先進的控制系統(tǒng),能夠?qū)㈤_采氣田水和天然氣兩種程序深度耦合,并實現(xiàn)全套系統(tǒng)最優(yōu)運行。

該項目能夠做到地?zé)岬蜏厮疅崮芨咝Ю茫胰忾]一體化結(jié)構(gòu)透平發(fā)電機組與屏蔽型工質(zhì)泵相結(jié)合,真正實現(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,因為處于山脈地區(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)的補貼,而利用地?zé)岚l(fā)電卻沒有任何補貼,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、積極推進淺層地?zé)崮芾谩⒐膭畹胤浇ㄔO(shè)地?zé)崮芨哔|(zhì)量發(fā)展示范區(qū)、穩(wěn)妥推進地?zé)崮馨l(fā)電示范項目建設(shè)等列為重點任務(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。

一方面是因為,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,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,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)以千計的廢油井,在這些廢棄油井的基礎(chǔ)上進行技術(shù)改造,用來發(fā)電。

這樣一來,油氣開發(fā)進入中后期的老油田,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。

機遇已至,西南油氣田已經(jīng)實現(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。

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