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在原油生產(chǎn)過程中，需要消耗大量的熱能來實(shí)現(xiàn)集輸、脫水和維溫。采出液中儲存著巨大的余熱能量，是非常寶貴的熱能資源。為使余熱資源得到有效利用，油氣田企業(yè)把采出液中的余熱作為節(jié)能減排、提質(zhì)增效的重要抓手，推廣應(yīng)用熱泵等技術(shù)，將余熱轉(zhuǎn)換成可用于生產(chǎn)的熱能，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

采出液余熱：老油田的“新能源”

余熱+壓縮式熱泵工藝流程圖

□本報記者 馬 玲

隨著油氣田大規(guī)模開發(fā)，采出液中的余熱量增多，無法有效利用。中國石化油氣田企業(yè)采取熱泵等技術(shù)替代燃油、燃?xì)饧訜釥t，使采出液的余熱用于油氣田生產(chǎn)、生活系統(tǒng)供熱，促進(jìn)了油氣田生產(chǎn)過程降碳增效。

采出液余熱利用是落實(shí)“雙碳”戰(zhàn)略的有效舉措

近年來，我國構(gòu)建新發(fā)展格局、推動高質(zhì)量發(fā)展，將碳達(dá)峰碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全局，相繼出臺了不少政策、文件支持地?zé)崮馨l(fā)展。今年2月，國家能源局印發(fā)《加快油氣勘探開發(fā)與新能源融合發(fā)展行動方案（2023~2025年）》，提出加快開發(fā)利用地?zé)帷L(fēng)能和太陽能資源。4月，又印發(fā)《2023年能源工作指導(dǎo)意見》，提出積極推廣地?zé)崮堋⑻柲芄岬瓤稍偕茉捶请娎?。這些政策為國內(nèi)上游企業(yè)發(fā)展地?zé)崮軒砹穗y得的機(jī)遇。

加熱是油氣田集輸系統(tǒng)處理的重要環(huán)節(jié)，確保了原油含水指標(biāo)的完成和原油的正常輸送。以前，加熱所用的加熱爐、注汽鍋爐以原油為燃料，碳排放強(qiáng)度大。隨著油氣田企業(yè)深入推進(jìn)“雙碳”戰(zhàn)略，調(diào)整加熱環(huán)節(jié)用能結(jié)構(gòu)，燃料油逐步改成了天然氣。但是，“油轉(zhuǎn)氣”只是實(shí)現(xiàn)了用能從高碳轉(zhuǎn)向低碳，并不能滿足油氣田節(jié)能低碳、清潔環(huán)保的要求。在不斷探索實(shí)踐中，采出液余熱利用技術(shù)受到重視。

隨著油氣田開發(fā)進(jìn)入中后期，從地下抽到地上的原油中含水量逐年增多，形成大量低品位余熱資源，如果這些資源回注到地下會造成浪費(fèi)。如某油田在開發(fā)過程中采出液的含水量在90%以上，在80萬~90萬立方米，溫度在32~65攝氏度，如果能從中提取10攝氏度溫差的余熱，每年可節(jié)省35萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

油氣田企業(yè)采取先進(jìn)、環(huán)保、節(jié)能的采出液余熱利用技術(shù)，實(shí)施“余熱代氣”模式，即用油氣集輸生產(chǎn)過程中采出液的余熱替代天然氣，可以加快實(shí)現(xiàn)從低碳到零碳的目標(biāo)。

油氣田采出液余熱利用項目亮點(diǎn)紛呈

中國石化油氣田地質(zhì)情況復(fù)雜、集輸工藝多樣，水質(zhì)和用能類型參數(shù)不一，可能對采出液余熱利用項目的高效推進(jìn)造成影響。因此，必須高度重視余熱利用技術(shù)創(chuàng)新研究，特別是加強(qiáng)關(guān)鍵設(shè)備熱泵及換熱器的優(yōu)選研究。

熱泵作為一種可以將低品位熱能提升至高品位并加以再利用的設(shè)備，可以達(dá)到余熱利用的目的。一般根據(jù)逆循環(huán)所消耗的能量形式不同，分為壓縮式熱泵和吸收式熱泵。在具體開展泵型選擇時，要統(tǒng)籌考慮電力、天然氣及其他穩(wěn)定低廉驅(qū)動能源（高溫蒸汽、高溫水、高溫?zé)煔猓┑墓┙o情況，考慮余熱資源溫度與實(shí)際用熱溫度的差異、成本費(fèi)用、碳資產(chǎn)等因素，選擇最適宜的熱泵。

隨著技術(shù)水平的不斷提高，中國石化油氣田企業(yè)采出液余熱開發(fā)利用進(jìn)入新階段，在企業(yè)實(shí)踐中，勝利油田走在前列，逐步進(jìn)入規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化軌道。2013年，勝利油田在魯勝公司集輸總站用采出液余熱對原油進(jìn)行加熱，替代燃?xì)?、燃油等傳統(tǒng)加熱燃料；在埕東聯(lián)合站實(shí)施 “余熱代氣”項目，首次采用“二類吸收熱泵”技術(shù)，提取采出液余熱，用于站內(nèi)原油加熱和冬季采暖，原有的5臺加熱爐全部停運(yùn)，年替代天然氣653萬立方米；樂安聯(lián)合站“采出水余熱+光伏發(fā)電”項目利用“電動壓縮式超高溫?zé)岜?板式換熱”技術(shù)，替代全部鍋爐加熱爐，被國家能源局認(rèn)定為“地?zé)崮荛_發(fā)利用標(biāo)準(zhǔn)化示范項目”。

此外，中原油田濮城采油廠“余熱+光伏”利用項目利用熱泵提取采出液的熱量替代加熱爐加熱原油；河南油田下二門聯(lián)合站采出液余熱利用項目首次采用板式換熱器+熱泵機(jī)組+蓄能調(diào)峰等技術(shù)，最大程度利用采出液低品位余熱，為外輸原油和摻水加熱提供了充足能量；江漢油田積極打造首個“余熱+綠電”碳中和示范點(diǎn)……油氣田企業(yè)采出液余熱利用亮點(diǎn)紛呈。

采出液余熱開發(fā)利用應(yīng)加強(qiáng)“三注重”

專家表示，開發(fā)利用采出液中的余熱，要注重降本增效、碳資產(chǎn)經(jīng)營和協(xié)同創(chuàng)新。

注重降本增效。加強(qiáng)采出液余熱資源潛力分析，優(yōu)化篩選，穩(wěn)健實(shí)施；要立足盤活油田現(xiàn)有資源資產(chǎn)，如將地?zé)嵊酂嵛鬯毓嗯c原油開發(fā)相結(jié)合，充分利用已有配輸管網(wǎng)、采出污水處理設(shè)施，努力降低污水回灌投入。同時，加強(qiáng)現(xiàn)場應(yīng)用及測試，在采出液水源熱泵基本滿負(fù)荷運(yùn)行的情況下，綜合考慮伴生氣、外購天然氣、外購電成本，以及增加的天然氣商品量銷售收入等因素，從而提高項目經(jīng)濟(jì)效益。

注重碳資產(chǎn)經(jīng)營。碳稅、碳關(guān)稅一旦征收，將直接關(guān)乎企業(yè)生存發(fā)展。因此，油氣田要加快推進(jìn)新能源項目的碳足跡、碳標(biāo)簽研究，運(yùn)用碳金融實(shí)現(xiàn)更多碳收益。采出液余熱開發(fā)利用要與碳資產(chǎn)管理相結(jié)合，要關(guān)注CCER（中國核證自愿減排量）交易市場重啟進(jìn)程，緊盯地?zé)岱椒▽W(xué)研究進(jìn)展，做好采出液余熱項目碳排放量計算、碳排放經(jīng)濟(jì)性分析、碳減排措施及效果分析等，待CCER交易市場重啟后，積極申報CCER項目。

注重協(xié)同創(chuàng)新。立足項目開發(fā)需要，統(tǒng)籌自建和合資合作等模式，探索推進(jìn)新的商業(yè)模式在采出液余熱項目中的創(chuàng)新利用。針對復(fù)雜的油氣生產(chǎn)用能場景，單一能源替代以滿足安全經(jīng)濟(jì)用能需求為主，更多的時候要因地制宜、因時制宜實(shí)施多能互補(bǔ)策略，開展“地?zé)?綠電”“地?zé)?儲能”、天然氣發(fā)電等集成應(yīng)用，為油田熱采、原油伴輸?shù)忍峁┯脽嵝枨?，確保能源利用最大化。

企業(yè)實(shí)踐

中原油田“余熱+光伏”提升項目效益

□楊敏 郭宏雷

近日，中原油田濮三中轉(zhuǎn)站“余熱+光伏”運(yùn)行車間，值班人員通過DCS系統(tǒng)對熱泵系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，儀表顯示，用于原油加熱的供出水溫度達(dá)到67攝氏度。中原油田新能源及地?zé)衢_發(fā)專家張志鋼說：“中轉(zhuǎn)站的采出液余熱屬于地?zé)豳Y源，平均溫度在40攝氏度以上，采用熱泵技術(shù)將熱能采出，帶來了意想不到的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益?！?/p>

集團(tuán)公司自2018年4月2日啟動“綠色企業(yè)行動計劃”以來， 中原油田將目光瞄向了豐富的余熱資源。該油田所在的河南濮陽市屬于III類（C）太陽能資源較豐富地區(qū)。豐富的余熱資源、完善的電力網(wǎng)絡(luò)及足夠的消納能力，為中原油田開展新能源業(yè)務(wù)打下堅實(shí)基礎(chǔ)。

為最大程度利用余熱資源，中原油田將取熱點(diǎn)定在采出水三相分離器出口，不斷優(yōu)化項目方案，遴選換熱設(shè)備，優(yōu)化工藝流程，設(shè)計橇裝換熱機(jī)組……歷時半年，成功研發(fā)出含油采出液余熱換熱裝置，填補(bǔ)了石化系統(tǒng)首次濾前水取熱技術(shù)空白，一舉實(shí)現(xiàn)余熱高效利用。

“‘余熱+光伏’工藝技術(shù)原理為利用采出液余熱及閑置屋頂，采用‘直燃型吸收式熱泵+電壓縮式熱泵’余熱利用和光伏發(fā)電技術(shù)，用余熱加熱原油和熱水站熱水，取代已有的燃?xì)饧訜釥t，節(jié)省了天然氣?！睆堉句摻榻B。

以濮城采油廠濮三中轉(zhuǎn)站為例。技術(shù)人員根據(jù)該站余熱資源情況、站內(nèi)用熱負(fù)荷、介質(zhì)加熱溫度等情況，通過綜合對比，選用電動壓縮式熱泵和直燃型吸收式熱泵作為供熱設(shè)備，將采出液余熱轉(zhuǎn)換成高溫?zé)崴?，為原油外輸加熱及自來水加熱提供熱源，減少燃?xì)庥昧?，?jié)能高效。

同時，中原油田在濮三中轉(zhuǎn)站建筑物屋頂及閑置區(qū)域鋪設(shè)太陽能光伏板，形成“余熱+光伏”多能互補(bǔ)模式，提高了項目效益。“我們就地取材，就地消納?！酂?光伏’技術(shù)年供熱量5.2萬吉焦，節(jié)約天然氣160萬立方米；太陽能光伏發(fā)電裝置容量1.3兆瓦，年發(fā)電量167萬千瓦時，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤近2000噸，減排二氧化碳3000余噸?！奔夹g(shù)人員算了筆賬。

江漢油田余熱利用降耗又增效

□謝江 陽梅

“我們在王場聯(lián)合站投產(chǎn)了兩套700千瓦壓縮式熱泵機(jī)組，以油田采出液作為熱源，通過有效利用余熱，替代加熱爐加熱，既實(shí)現(xiàn)了工業(yè)廢水零排放，又降低了能耗?！苯瓭h油田江漢采油廠生產(chǎn)運(yùn)行部主任洪云福介紹，目前，王場聯(lián)合站正加緊建設(shè)碳中和項目，積極打造油田首個“余熱+綠電”碳中和示范點(diǎn)。

據(jù)悉，這兩套壓縮式熱泵機(jī)組利用余熱加熱原油，每年可取代伴生氣28.6萬立方米，消納綠電800萬千瓦時，減排二氧化碳5300噸。

王場聯(lián)合站是江漢采油廠規(guī)模最大的聯(lián)合站，日處理原油600噸、采出液6500立方米，是綜合性集油站。內(nèi)熱負(fù)荷包括外輸原油加熱、兩條卸油管線加熱和熱水伴熱及掃線，加熱負(fù)荷超過1366千瓦。加熱系統(tǒng)一旦出問題，原油就會失去流動性，導(dǎo)致堵塞，影響產(chǎn)量。

此前，該站加熱爐使用的是天然氣，運(yùn)行時間較長，盤管、煙管及換熱器管束穿孔等時有發(fā)生，影響生產(chǎn)運(yùn)行。該站在提質(zhì)增效項目改造中，按照新能源和油氣工程項目同部署、同設(shè)計、同施工的原則，采取“余熱+光伏”模式，在建設(shè)光伏項目供應(yīng)綠電的同時，投產(chǎn)了兩套700千瓦壓縮式熱泵機(jī)組。

作為項目攻關(guān)技術(shù)總負(fù)責(zé)人，洪云福說：“壓縮式熱泵機(jī)組通過消耗一定量的高品位熱源（高溫?zé)煔?、蒸汽、燃?xì)猓?，可將貯存于油田采出液中的熱能提取出來供熱，替代現(xiàn)有的加熱爐?！?/p>

在建設(shè)過程中，江漢采油廠本著總體規(guī)劃、科學(xué)布局、分步實(shí)施的原則，綜合考慮站點(diǎn)功能、位置、工作量、效益等因素，組織技術(shù)人員對地面系統(tǒng)從整體上進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，采用集中脫水設(shè)計的思路，將聯(lián)合站上游王場、廣華、浩口、高場等站點(diǎn)調(diào)整為分水站，簡化站內(nèi)工藝流程，實(shí)現(xiàn)連續(xù)密閉集輸，為油田在王場聯(lián)合站建設(shè)“余熱+綠電”碳中和示范點(diǎn)創(chuàng)造了良好條件。

“通過打造一批以王場聯(lián)合站為代表的碳中和示范點(diǎn)，逐漸減少伴生氣利用，降低生產(chǎn)能耗，可以為企業(yè)帶來更多環(huán)保效益?！苯瓭h油田規(guī)劃專家金燕波表示。

河南油田合作開發(fā)使余熱變綠能

□本報記者 常換芳 通訊員 馬躍東

9月5日12時20分，河南油田下二門余熱站員工張海燕來到雙級離心式冷水機(jī)組操作面板前，按下啟運(yùn)按鈕，隨著離心機(jī)組沉悶的轟鳴聲，76攝氏度的熱水進(jìn)入兩臺蓄能罐。8個小時后，兩臺蓄能罐內(nèi)的熱水將下二門聯(lián)合站的摻水由45攝氏度加熱到68攝氏度。這些熱水均來自采出液的低品位余熱。

2013年12月12日，隨著下二門余熱站建成投運(yùn)，河南油田采油一廠下二門聯(lián)合站連續(xù)運(yùn)行了35年的3臺摻水加熱爐停止運(yùn)行，余熱“上崗”，成為供給熱源的綠色能源。

下二門聯(lián)合站是河南油田東部油區(qū)的主力集輸站庫，日產(chǎn)原油340噸、伴生氣1萬立方米左右、余熱量達(dá)到6300千焦。余熱站投運(yùn)前，該站每日給外輸原油和2100立方米的摻水加熱，消耗伴生氣1萬多立方米，余熱卻沒有得到充分利用。

“隨著運(yùn)行年限變長，加熱爐套管內(nèi)部結(jié)垢嚴(yán)重，換熱損耗增大，且油田采出液具有一定的腐蝕性，導(dǎo)致加熱爐套管穿孔頻繁，影響安全運(yùn)行，每次維修要耗時1個月，花費(fèi)8萬~10萬元，安全環(huán)保、運(yùn)行成本都不堪重負(fù)?！毕露T聯(lián)合站站長韓祿說起余熱利用前的情況，仍感慨不已。

為改變現(xiàn)狀，河南油田提出利用余熱的新思路。下二門聯(lián)合站每日產(chǎn)生采出液1.3萬立方米，溫度為46攝氏度，水質(zhì)、溫度較穩(wěn)定，余熱資源較豐富，用來給外輸原油、摻水加熱，是現(xiàn)成的資源。

2013年初，河南油田與新星石油公司聯(lián)合開展研究，技術(shù)人員利用集成板式換熱技術(shù)、蓄能技術(shù)、高溫?zé)岜眉夹g(shù)等開發(fā)采出液余熱資源，現(xiàn)在，每日可有效提取采出液中的熱量，為下二門聯(lián)合站提供清潔熱能，年可節(jié)省伴生氣300萬立方米、減排二氧化碳7159噸。

去年以來，河南油田采油一廠又和一重集團(tuán)天津重工有限公司合作，回收利用余熱站投用節(jié)省下來的伴生氣，每天回收3000立方米，創(chuàng)效7000元左右。

行業(yè)動態(tài)

■ 2030年風(fēng)光發(fā)電將占全球電力33%

落基山研究所（RMI）最近表示，預(yù)計2030年風(fēng)能和太陽能發(fā)電占全球電力的比例將從12%上升為33%以上。2030年可再生能源激增將使太陽能和風(fēng)能產(chǎn)生1.2萬~1.4萬太瓦時（TWh）電力，將是2022年的3~4倍。風(fēng)能和太陽能成本將繼續(xù)下降。RMI表示，2030 年太陽能價格將再次減半，從目前的40多美元/兆瓦時降至20美元/兆瓦時。

■新疆庫車綠氫示范項目建成投產(chǎn)

近日，我國規(guī)模最大的光伏發(fā)電直接制綠氫項目——新疆庫車綠氫示范項目全面建成投產(chǎn)。該項目是國內(nèi)首次規(guī)?；霉夥l(fā)電直接制綠氫的項目，利用新疆地區(qū)豐富的太陽能資源發(fā)電直接制綠氫，電解水制氫能力2萬噸/年、儲氫能力21萬標(biāo)準(zhǔn)立方米、輸氫能力每小時2.8萬標(biāo)準(zhǔn)立方米。該項目可以滿負(fù)荷生產(chǎn)綠氫，每年生產(chǎn)的綠氫將全部就近供應(yīng)中國石化塔河煉化公司，用于替代煉油加工中使用的天然氣制氫，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代油品加工與綠氫耦合低碳發(fā)展。該項目全面建成投產(chǎn)標(biāo)志著我國綠氫規(guī)?；I(yè)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)零的突破。

■貴州加快光伏項目建設(shè)

貴州省自然資源廳等3部門發(fā)布《貴州省光伏發(fā)電項目用地管理辦法（試行）》，進(jìn)一步支持綠色能源發(fā)展，加快全省光伏基地和光伏發(fā)電項目建設(shè)。《通知》規(guī)范了光伏發(fā)電項目用地用林用草管理，鼓勵優(yōu)先采用技術(shù)先進(jìn)、發(fā)電效率高的光伏組件，先進(jìn)的工藝流程和技術(shù)，提高光伏組件的效率，優(yōu)化站區(qū)總平面設(shè)計，緊湊布局，減少用地面積，節(jié)約集約用地。

■河北加強(qiáng)風(fēng)光發(fā)電項目管理

河北省發(fā)展改革委近日發(fā)布《河北省2023年6月底到期風(fēng)電、光伏發(fā)電項目擬調(diào)整情況公示》，提出進(jìn)一步加強(qiáng)風(fēng)電、光伏發(fā)電項目管理，組織各市對2023年6月底已到期風(fēng)電、光伏發(fā)電項目建設(shè)進(jìn)度進(jìn)行摸底統(tǒng)計，并對受疫情影響、逾期未建成項目提出處置意見：對20多個項目進(jìn)行調(diào)整，擬調(diào)整風(fēng)電項目兩個，共計148兆瓦；擬調(diào)整光伏項目21個，共計3.1吉瓦，擬取消光伏項目6個，規(guī)?？傆?45兆瓦。

■鄂爾多斯支持綠氫制取項目建設(shè)

內(nèi)蒙古鄂爾多斯市近日發(fā)布《鄂爾多斯市支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干措施》，提出支持綠氫制取項目建設(shè)。2022~2025年，對落地鄂爾多斯且氫氣產(chǎn)能大于5000噸/年的風(fēng)光制氫一體化項目主體，按照綠氫實(shí)際銷售量給予退坡補(bǔ)貼，2022~2023年補(bǔ)貼4000元/噸，2024年補(bǔ)貼3000元/噸，2025年補(bǔ)貼2000元/噸。補(bǔ)貼資金由市級財政、旗區(qū)財政按照1∶1比例承擔(dān)。

■ 浙江發(fā)布加氫站發(fā)展規(guī)劃

浙江省發(fā)展改革委等3部門近日聯(lián)合發(fā)布《浙江省加氫站發(fā)展規(guī)劃》，提出到2025年，因地制宜改造提升現(xiàn)有加油（氣）站、綜合供能服務(wù)站，完善加氫配套儲運(yùn)設(shè)施和服務(wù)能力，基本形成以工業(yè)副產(chǎn)氫為主，電解水制氫、可再生能源制氫為補(bǔ)充的氫源保障體系，以及服務(wù)當(dāng)?shù)亍⒓骖欉^境、銜接順暢、安全有序的加氫網(wǎng)絡(luò)體系，基本建成市域、城區(qū)100公里輻射半徑的加氫網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)加氫站50座以上，日加氫能力35.5噸以上。到2030年，全面形成以工業(yè)副產(chǎn)氫、可再生能源制氫為主的多元化氫源保障體系，以及布局合理、點(diǎn)多面廣、智能便捷、安全高效的加氫網(wǎng)絡(luò)體系，基本建成市域、城區(qū)50公里輻射半徑的加氫網(wǎng)絡(luò)，推動加氫站建設(shè)和氫能產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，助力全省實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)。

■五糧液和中國石油聯(lián)合成立能源公司

近日，五糧液和中國石油聯(lián)合成立了四川中新綠色能源有限責(zé)任公司。公司注冊資本9100萬元，其中四川五糧液新能源投資有限責(zé)任公司持股51%、中國石油天然氣股份有限公司持股49%，業(yè)務(wù)范圍涵蓋成品油批發(fā)、充電樁銷售、站用加氫及儲氫設(shè)施銷售、光伏發(fā)電設(shè)備租賃等。

（新星公司、經(jīng)研院 提供）