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有序推进零碳油田建设,塔里木油田建成了中国石油首个百万吨级零化石能源消耗油田。
文 ‖ 张保书 朱慧敏 高 敏 李 雷 曹淑娟
“中国石油首个百万吨级零化石能源消耗油田建成!”近日,从塔里木油田哈得采油气管理区哈得逊油田传来了这个好消息。
零化石能源消耗,是指不用化石能源,通过利用风光发电、光热等系统,以清洁能源替代化石能源,实现二氧化碳零排放。
通过统筹推进“节能降耗、燃气转电、清洁替代”三大工程,哈得逊油田实现燃动能耗下降34.28%、天然气消耗减量100%、电气化率100%,建成了中国石油首个百万吨级零化石能源消耗油田,引领了油气开发行业的绿色低碳转型。
在逆境中谋求新生
“热泵站投运以来,我们停用了4台加热炉,每年节约天然气24万立方米。目前,哈得逊油田已实现了燃气零消耗。”哈得采油气管理区哈得四联合站党支部书记、副站长刘良宇说。
1998年,哈得1井获高产工业油流。自此,哈得逊油田投入开发。2006年,哈得逊油田原油产量达到200万吨。
随着开发的日益深入,哈德逊油田的油气产量逐年递减,注水提采规模逐步扩大,综合能耗不断走高。
2020年,哈得逊油田年产油水混液近400万吨,全年燃动能耗达2.04万吨标煤,其中耗电12290万千瓦时、耗气403万立方米,年碳排放量达6.83万吨,整体处于低产能、高耗能、低效益的发展窘境。
为了让哈得逊油田摆脱困境,提高老油田后期的开发质效,哈得采油气管理区完整准确全面理解和贯彻新发展理念,聚焦“双碳”目标,认真贯彻落实中国石油集团公司和塔里木油田公司关于绿色低碳转型的相关工作部署要求,以建设零碳油田为目标,确定了“先零化石能源消耗油田、再零碳联合站、后零碳油田”的递进式绿色低碳转型发展思路,以“关停并转优”、电气化改造、清洁能源替代“三步走”战略有序推进零碳示范油田建设。
做好“关停并转优”
要走稳、走实、走远“三步走”战略,需要在生产运维模式上大胆创新,周密制定并严格落实绿色低碳转型各项举措,进而提高老油田的经营效益,延长老油田的生产和生存周期。
“首先就是坚持问题导向,聚焦高耗能设备设施,实施‘关停并转优’举措,做好节能瘦身。”哈得采油气管理区地面工程部副主任龚海龙说。
2021年起,哈得采油气管理区以老油田绿色低碳转型发展为抓手,结合生产运行实际,定期分析地面系统适应性,及时开展同类、低效设备及装置的“关停并转优”,有效提高装置负荷及效率,减少用气用电设备,从而实现节能瘦身。
通过计算分析,预测井口产液温度变化趋势,结合井口产液物性,优化停运单井低效燃气加热炉5台,年度减少燃气消耗236万立方米。
统筹哈得四联合站和哈得一联合站装置运行,优化停用百万吨级联合站1座,井口产液集中输送至哈得四联合站进行处理,有效提升哈得四联合站装置负荷的同时,年节电109万千瓦时、节气62万立方米。
优化伴生气处理方式,通过自压输送至哈得一联合站进行集中处理,优化停用哈得四联合站压缩机等设备4台,年节电32万千瓦时、节能39.3吨标煤。
深化油藏地质研究,实施调流调驱技术措施,优化控制地质注水量从5010立方米降到4640立方米,年度节电175万千瓦时。
探索实施分压注水,优化改造注水管网,降低原油处理装置运行压力,年度节电832万千瓦时。
根据生产装置负荷变化情况,优化工艺参数,改造4台套大型动设备,实施电泵井工频转变频改造措施,有效消除大马拉小车的问题,年度节电190万千瓦时。
…… ……
“这三年来,我们始终坚持绿色低碳发展路径,聚焦节能降耗关键举措,通过工艺优化、关停高耗能设备等一系列措施,有效降低了能耗。节能减排的同时,实现了提质增效。近几年我们获得提质增效奖8项,有效改善了老油田效益低下的困难情况。”在哈得逊油田工作近20年的老员工胥伟讲道。
乘势而上!
在节能瘦身取得突出成效的基础上,哈得采油气管理区提出了以全电气化改造为技术路径的零碳示范油田建设,建成了塔里木油田首个电气化率100%的油田。哈得逊油田吨液百米单耗、原油处理系统单耗、机采井效率三项指标在中国石油集团公司内排名前列。
大力实施清洁替代
持续总结绿色低碳发展经验,聚焦建设零碳油田的目标,哈得采油气管理区在光电、光热利用上持续发力,大力实施清洁能源替代举措,促进老油田绿色低碳转型。
积极探索应用光热新技术、新工艺。经过充分调研论证,借鉴经验做法,引进应用水源热泵、空气源热泵、光热电储一体化加热炉等节能设备,全面替换燃气加热炉9台,年减少燃气消耗103.8万立方米。
打出“光电+光热+余热+地热”清洁替代组合拳。利用3套1100千瓦余热热泵机组代替燃气炉供暖供热,在有效保障生产、生活需要的同时,年度减少用气103.8万立方米,减少碳排放427.2吨。新建光伏装机容量14.4兆瓦,年发电量2040万千瓦时;新建10兆瓦光热镜场、0.72兆瓦光热储一体化炉装机、3兆瓦水源余热机组,清洁能源利用率突破25%。
通过采取一系列有效的节能降碳、清洁能源替代等举措,哈得逊油田燃动能耗从2.04万吨下降至1.34万吨,降幅达34.28%;年减少燃气消耗403万立方米,实现100%降幅,电气化率提高26%、达到100%,建成了中国石油首个百万吨级零化石能源消耗油田,为老油田可持续发展提供了有益借鉴。
此外,哈得采油气管理区大力实施火炬熄灭、油泥固液分离、VOCs排放治理等一系列减污减排措施,大力开展植树造林活动,生产生活区域绿化覆盖率提升至82%,固碳减排0.81万吨/年。哈得逊油田成功入选国家绿色矿山名录。
下一步,哈得采油气管理区将持续扩大清洁能源利用规模,拟建光伏电站10.5兆瓦,预计全年新增生产绿电1050万千瓦时,推动实现联合站内全面绿电替代;将进一步引进高效光热光电耦合新技术,加大光热余热利用规模,实现余热利用规模突破10兆瓦、光热利用规模突破15兆瓦,力争率先建成塔里木油田首个百万吨级零碳联合站、零碳油田,顺利通过碳中和油田认证,为我国石油开采行业加快绿色低碳转型发挥引领示范作用。
责任编辑:陆晓如