惊叹 ! 地热能造就唐山首座“无烟城”

2019-03-24 16:41:57 90


为节约油气资源,中国石油从上ag平台下载七八十年代就开始油田地热的开发利用工作。目前,辽河、华北、大庆等油田已实施一批地热能开发利用工程项目,利用油气开发过程中的伴生水余热资源或废弃井改造为地热井,开发地热用于生活采暖、输油伴热、管道清洗等,节约燃料。地热业务除开发油田地热用于输油伴热外,还能服务于居民的采暖、制冷或农业、养殖业。

中国石油去年完成对15家油田公司的地热资源评价工作。结果显示,中国石油地热资源丰富,资源总量折合1.08万亿吨标煤,可采资源量16亿吨标煤/年。地热水资源37万亿立方米。其中,地热资源富集程度高、开发利用经济性好的油田主要集中在东部,包括环京津冀的华北、大港、冀东油田。

未来,利用来自地球深部的地热资源,中国石油将形成四大工程示范区:中深层地热供暖示范区、高温地热发电示范区、采出水余热利用示范区和废弃井改造地热示范区;形成2大先导试验区:干热岩开发利用先导试验区和炼化余热利用先导试验区,既能增加利于大气治理的清洁能源供应,又可将生产中的余热变废为宝。

图片关键词

曹妃甸新城的ag平台下载供暖革命——冀东油田探索地热能源发展之路

曹妃甸新城利用地热采暖,2018年冬季首次实现了燃煤污染物二氧化碳和粉尘“零排放”“零污染”,成为唐山地区首座“无烟城”。

该项目由冀东油田负责牵头。冀东油田努力将其打造成为具有引领作用的地热开发示范工程。项目运行至今,完全满足曹妃甸新城230万平方米的供暖需求,实现地热供暖后,节省标煤5.36万吨,减排二氧化碳14.04万吨,相当于植树50万棵,是目前全国最大单体地热集中供暖项目。

顶层设计 引领发展新方向

3月14日,在曹妃甸新城ag平台下载“御海天下”项目处,海滩绵延长几公里,砂质柔软,海域干净。而在不远的正北方,二号平台上的高热2-2井正在紧张地钻井施工,这是一口地热井。

在京津冀协同发展下,实现清洁能源替代迫不及待。地热能也成为各地区推进能源结构调整、加快经济ag平台下载发展的重要抓手。曹妃甸区政府将地热能发展作为主战场,而开发利用清洁能源也是中国石油实施ag平台下载低碳战略的重要方向。政府迫切需要,冀东油田也有发展需求,双方不谋而合,进行了积极接洽。

作为能源企业,中国石油把地热作为可再生ag平台下载能源重点发展方向,冀东油田提出由油气田向油气热三元发展的战略构想。自2016年开始,油田借助油气开发中积累的地质资料,开展所辖区域内的地热资源调查,经过对地热开发利用进行长期技术研究,做好了资源调查的先期准备,为地热资源的规模利用奠定了基础。

“刚开始很多人都不看好这个项目,为了推动地热能,区政府领导下了很大力气,多次召开双方会议,在具体施工时给予我们很大帮助,并协调解决各类问题。油田高度重视,公司两位领导在一线督导地热项目的具体运行。”项目负责人吕博舜介绍说,“政府统一规划、统一政策、统一管理、统一开发,纳入城市建设和经济发展总体规划之中。”

冀东油田公司、海峡能源产业基金、曹妃甸发展投资集团有限公司针对出资模式、资产评估方式、公司章程等多次进行了讨论,经过多次协商,合资成立唐山冀东地热能开发有限公司。

多轮驱动 跑出发展加速度

“每天都在与时间赛跑,初期的时候每天晚上躺下根本就睡不着,怕有遗漏,我就把问题一条一条记录下,提前想好应对措施。”孙冠宇在项目中分管生产、安全,他的笔记本已经满满记录了3本。项目组7个人,管理7个平台、4部钻机。

时间紧迫,争分夺秒。2018年9月7日,第一口先导实验井高热4-3井正式开钻。同年11月5日,具备初期地热供暖条件,并顺利启动地热供暖试运行。“3个月的时间,投产即供暖,按时并且保证质量完成这么大规模的供暖工程,在全国来说尚属首例!”项目组副组长介绍道。

而政府也全面进入项目,曹妃甸区副区长薛波、杨洪升多次召开新城地热项目协调会,听取曹妃甸发展投资集团有限公司和冀东油田项目进展情况汇报,协调各相关单位在项目审批流程上简化程序。

冀东油田多次就项目进展、制约问题以及下步工作与曹妃甸区行政审批局、住建局、ag平台下载局、国土局、规划局、曹妃甸发展公司等部门和单位进行研究讨论,共同商量研究整体规划情况、审批流程要件、开发运营模式、重要技术特点、动态监管模式、风险管控维护等方面内容。

曹妃甸区政府安排专人负责协调推动项目建设。冀东油田公司开展可研设计、初设、安评、环评等工作,组织钻前、钻井、管线铺设和泵房建设等各项施工。曹妃甸发展公司开展ag平台下载站及换热站工艺改造设计、招标、采购和施工等工作,负责组织地热供暖系统试运行。

主动发力 创新创ag平台下载标杆

看到石油人凌晨还在汇报工作进度,还有石油人在现场的照片,曹妃甸区副区长薛波很是感慨:“以前都说学大庆学铁人,现在我终于知道什么是石油精神,什么是大庆精神铁人精神了。”

“地热项目启动晚,但是我们从上个ag平台下载90年代初就开始研究利用,曹妃甸南34公寓就是利用地热资源提供热水,现在还在使用。”项目组副组长介绍道。

技术创新不是一蹴而就,冀东油田已有30余年油气田开发经验,探明并掌握本地区地下地热资源分布情况,逐步积累地热井钻完井和回灌等关键技术。曹妃甸新城位于冀东油田南堡凹陷高尚堡—柳赞构造带,该地热田的热储主要为新生界新近系明化镇组和馆陶组,具有温度高、水质好等优点。

“我们实现了取热不取水,不加压自然回灌,地热开发井采出地热水进入换热站,换完热的地热尾水,通过回灌井回灌地下。”吕博舜自豪地说。

在开发方案编制中,首次采用注采平衡的方式,采取地热水全回灌措施。通过数值模拟温压响应和地层应力分析,论证了馆陶组储层实现注采平衡的合理井距,是唐山地区首个实现砂岩储层地热水全回灌的地热利用项目。

目前形成了六项技术成果,根据地层物性研究成果,确定了尾水机械杂质控制精度,回灌水固体颗粒控制在3微米以下,确保有效保护回灌井,完善了地热尾水水质处理技术。实现地面工程与人居环境的深度融合,采用丛式井建井方案,单井房工程均建设于地面以下,满足了现代化城市环境对地面景观的苛刻要求。

砥砺前行 机遇与挑战并存

2月2日,唐山市委常委、曹妃甸区委书记孙贵石到新城地热供暖项目考察,对地热供暖效果及工程给予肯定:“地热供暖才是真正清洁供暖,值得大力推广。”

“我们还有很多挑战,馆陶组砂岩回灌属于难题,我们请教院士、专家来计算多方面论证,科学计算井间距。”吕博舜介绍说,不是一场冲锋就能把红旗插到山顶,在施工过程中遇到很多挑战。比如以往在采油生产中,对井筒清洗的要求不高,可是地热水要进管网,进入过滤系统,必须洗得一点杂质都没有。

刚开始气举洗井时,抽排时间过长,洗井需要3天至5天。怎么缩短时间?项目组人员采用“泡烧碱”化学解堵,把井壁泥浆溶解,再洗干净。难道气举不适应地层?项目组在洗井观察中,发现钻井队把水还没有抽完就停止排放,把筛管堵住了,后来把两种方法结合使用。

“虽然起步晚,但是我们要立足于高起点、高标准、高水平的地热资源开发利用。这个市场也是充满了机遇,如何对热能实现梯级利用?供暖期结束后,怎么利用地热资源?”项目组副组长介绍道。

夕阳西下,海风徐徐。虽然曹妃甸新城供暖期已结束,但项目组人员依旧在忙碌,“柳赞镇推广地热项目,现在正做前期准备工作。”

专家建言

油区变热田 服务清洁供暖

中国石油勘探开发研究院二级专家、教授级高级工程师王社教

在能源结构亟须调整、环境亟待整治的今天,节能ag平台下载的新型清洁能源越来越受到关注。假如北方农村全部实行以电代煤、以气代煤供暖成本会升高,可能会超出老百姓的承受能力。为此,国家高度重视地热能开发利用,中国地热产业正步入快速发展期。一些大型国有企业、民营企业纷纷进入地热领域,扩大市场规模。

我国中深层的中低温地热资源大部分分布在油气沉积盆地,而这些盆地是中低温地热资源的主要富集场所,这是中国石油的优势所在。

目前,东部老油区含水率普遍在80%甚至90%以上,年采出水量高达5亿立方米,温度在45摄氏度以上。这些伴生的地热水资源可以直接利用,降低地热开发成本。此外,公司拥有大量废弃井,其中相当比例井身结构完好,稍加改造就可以成为地热井,在不进行大规模改造和投资的前提下转为地热利用,既可减少打井投入,又能盘活油田资产,预计地热井改造可降低地热开发成本至少三分之一。因此,鼓励油田企业开发利用地热,实现节能减排指标,是加快推动公司地热产业发展的重要举措。

集团公司十分重视油田地热开发利用,目前大庆油田、华北油田、冀东油田、大港油田、ag平台下载物探、工程建设公司等相继成立地热项目部,组建研究和开发团队,开展油田地热开发工作。中国石油的高温地热钻完井技术,助推肯尼亚高温地热发电装机容量快速增长、综合电价快速下降,提升了公司的国际影响力。

我国是一个中低温地热资源十分丰富的国家,地热直接利用长期保持世界第一位。但要全面统筹油田地热能产业链高质量发展,加以经济合理地有效利用,需要找到油田资源聚集地,进行清晰的地热资源成因模式研究、准确的地热资源储量评价研究,不断开辟新的资源储备,这是地热资源规模化可持续利用的基础。要共同参与制定相关的发展规划,攻关地热能勘探开发利用关键技术,将重点地区、重点企业作为关键突破口,以技术研发、设备制造、商业化运作模式作为带动行业发展的突破口。

油田地热市场开发前景广阔,但开发利用仍处于开始阶段。对于油田地热资源的利用,以及对其他新能源的探索还需要继续。政府和企业共同努力爬过治理生态环境问题这个坡,迈进高质量发展这道坎,深化改革创新激活生态文明“新动能”。

“热潮”起雄安 “凹陷”变“凸起”

华北油田高级工程师辛守良

上ag平台下载90年代,华北油田开始利用地热水进行社区供暖和花卉种植。本ag平台下载初期,华北油田完成了冀中坳陷地热资源评价,先后在雁翎油田、荆丘油田、华苑社区、留北油田等进行了原油集输伴热、社区供暖等地热综合利用工作,雄安新区成立以来,华北油田积极参与新区建设,地热业务也将逐渐走向快车道,由“凹陷”变为“凸起”。

目前,油田地热的利用的进展与环境治理、北方冬季供暖期清洁能源的庞大需求之间还有较大距离,还有以下几个方面值得探索。一是立足油田,辐射周边。能源清洁化是一个不可逆转的趋势,特别是雄安新区的建设,需要大量的清洁能源提供保障,为地热资源的开发利用提供了一个很好的平台,利用油田现有的高含水井或者所谓的“废弃井”以及集输管网系统,用地热替代燃油燃气加热炉,另一方面要依托油田,大力推进油田矿区内地热综合利用,形成特色技术和产业链,同时积蓄ag平台下载和经验,逐步走向雄安新区及周边地区这个巨大的市场。二是评价利用方面,根据地面城镇分布以及需求状况,有针对性落实地下资源,达到地热资源的有效和便捷利用,实现地面需求与地下资源的有机结合。三是推动关键技术研究和新技术推广应用。加强地热水常压回灌等技术研究;推广大排量低能耗采水技术、高效井下换热技术等;优化地面工艺处理技术、低成本、长效运行技术等。四是地热探矿权、采矿权、ag平台下载许可、采水许可等由诸多部门分管,办理难度大、周期长,建议国家参考国际上由某一部门统一管理的办法;呼吁国家相关政策落地实施,鼓励企业的创造性和积极性。五是雄安新区位于华北油田油气探矿权范围内,油田掌握了雄安新区及其周边地区大量的地质资料、钻井资料、生产资料等,与新区政府合作,加强统一管理、资源整合和资料共享,稳妥推进地热资源在新区建设中的开发利用。

地热资源的开发利用符合国家战略发展规划,同时又是一项高风险低回报的系统工程,其科学开发利用,不仅需要国家和各级政府的精准政策支持和专项资金扶持,更需要按照创新思维和超前谋划的指导思想做好ag平台下载规划和顶层设计,应该坚持“资源是基础,技术是保障,科技是支撑,市场是导向,政策是引领,有效益可持续的良性发展是目的”的原则,按照“政府有政绩,企业有效益,人民有利益”的指导思想,积极开发利用地热资源,为“十三五”规划目标的顺利实施做出贡献。

新闻来源:中国石油报(作者马超 王巧然)2019-03-23 20:52



电话咨询
邮件咨询
在线地图
QQ客服