不談干熱巖,因?yàn)樵谶@里,地?zé)釅?mèng)想更可能會(huì)照進(jìn)現(xiàn)實(shí)
2017年8月30日,中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)布消息,在青海省共和盆地3705米深處鉆獲236℃的高溫干熱巖體。這是我國首次鉆獲埋藏最淺溫度最高的干熱巖體,實(shí)現(xiàn)了我國干熱巖勘查的重大突破。相信大家最近在各種社交媒
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“2017年8月30日,中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)布消息,在青海省共和盆地3705米深處鉆獲236℃的高溫干熱巖體。這是我國首次鉆獲埋藏最淺溫度最高的干熱巖體,實(shí)現(xiàn)了我國干熱巖勘查的重大突破。”
相信大家最近在各種社交媒體資訊上反復(fù)被這條新聞刷屏,一時(shí)間“干熱巖”占據(jù)了大家朋友圈最顯眼的位置。
對(duì)于石油從業(yè)者來說,應(yīng)該如何看待地?zé)幔渴堑責(zé)岬陌l(fā)展讓石油行業(yè)雪上加霜?還是讓石油從業(yè)者重獲機(jī)會(huì)?今天小編不談世界上的地?zé)崽铮膊徽勄嗪P掳l(fā)現(xiàn)的干熱巖,重點(diǎn)談一下我們身邊油田里的地?zé)幔驗(yàn)樵谶@里,夢(mèng)想可能會(huì)照進(jìn)現(xiàn)實(shí)!
開發(fā)油田地?zé)岬膬?yōu)勢(shì)
相信大家最近在各種社交媒體資訊上反復(fù)被這條新聞刷屏,一時(shí)間“干熱巖”占據(jù)了大家朋友圈最顯眼的位置。
對(duì)于石油從業(yè)者來說,應(yīng)該如何看待地?zé)幔渴堑責(zé)岬陌l(fā)展讓石油行業(yè)雪上加霜?還是讓石油從業(yè)者重獲機(jī)會(huì)?今天小編不談世界上的地?zé)崽铮膊徽勄嗪P掳l(fā)現(xiàn)的干熱巖,重點(diǎn)談一下我們身邊油田里的地?zé)幔驗(yàn)樵谶@里,夢(mèng)想可能會(huì)照進(jìn)現(xiàn)實(shí)!
開發(fā)油田地?zé)岬膬?yōu)勢(shì)
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我們大家都知道地?zé)崾翘N(yùn)藏在地球內(nèi)部的熱量,也是驅(qū)動(dòng)整個(gè)地球發(fā)生發(fā)展的原動(dòng)力。它被認(rèn)為是一種可再生能源,具有資源量巨大、能源利用效率高、成本低、節(jié)能減排效果好等諸多優(yōu)點(diǎn)。我們印象中的地?zé)岽蠖嗯c地殼運(yùn)動(dòng)活躍的火山地帶僅僅聯(lián)系在一起,例如我國著名的西藏羊八井,美國的Geysers,其實(shí)我們忽略了另一個(gè)重要的領(lǐng)域:油田地?zé)帷S吞锊粌H有大量的地下熱能儲(chǔ)層,而且為地?zé)岬拈_發(fā)和利用提供了巨大的便利。
①油田地?zé)醿?chǔ)量豐富。地層溫度隨深度的增加而增大,一般地溫梯度為3.5-4°C/100m,考慮到我國油田的鉆探深度,我國眾多油田的許多井都可以達(dá)到120°C及以上的井底溫度,蘊(yùn)藏有巨大的地?zé)崮茉础?jù)研究,油田伴生地?zé)豳Y源溫度為120℃左右時(shí),利用產(chǎn)出水地?zé)岚l(fā)電的投資回收期在3-5年之間[文獻(xiàn)1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國油田地?zé)豳Y源的儲(chǔ)量相當(dāng)于8532億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。油田地?zé)豳Y源包含地壓型熱流體資源、聯(lián)產(chǎn)型熱流體資源等。
②油田已有的基礎(chǔ)設(shè)施極大的降低了地?zé)崮茉吹拈_發(fā)成本。人類對(duì)地?zé)豳Y源的開發(fā)和利用可以追溯到1904年,但是受制于較高的開發(fā)成本,地?zé)豳Y源一直沒有得到大范圍的利用。在傳統(tǒng)的地?zé)崽镩_發(fā)過程中,前期的勘探、鉆井的投入大約占到整個(gè)地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目成本的50%-65%,同時(shí)鉆井的風(fēng)險(xiǎn)較高,目前國際地?zé)徙@井成功率約為55%,所以地?zé)衢_發(fā)的初期投資成本和風(fēng)險(xiǎn)較高。因此,勘探、鉆井存在的風(fēng)險(xiǎn)及高昂的初期投資拉高了地?zé)崂玫某杀尽H欢吞镆延械幕A(chǔ)設(shè)施直接解決了這個(gè)制約地?zé)岚l(fā)展的最大問題。現(xiàn)有的井筒提供了直達(dá)井底最高溫度和生產(chǎn)的通道,井口設(shè)備和地面管線也為地?zé)岬拈_發(fā)提供了現(xiàn)成的設(shè)施。
③油田中大量存在的高產(chǎn)水井和廢氣油井是開發(fā)地?zé)崮茉吹淖罴押蜻x。我國油田在經(jīng)過多年油氣開采后,有大量的高產(chǎn)水井和廢氣油井,開采價(jià)值已經(jīng)逐漸降低,甚至失去了開采價(jià)值,在采取一定的措施后就能成為地?zé)峋ㄟ^利用其中依然存在地?zé)崮茉矗惯@些逐漸失去經(jīng)濟(jì)價(jià)值的井到充分的利用,甚至產(chǎn)生額外的價(jià)值。這樣既減少了鉆探開發(fā)地?zé)峋璧幕ㄙM(fèi)從而降低了地?zé)岚l(fā)電的總成本,又能夠解決廢棄油井所造成的環(huán)境污染和安全隱患等問題。
④油田積累的生產(chǎn)技術(shù)和數(shù)據(jù)為地?zé)衢_發(fā)提供了極大的支持。油田長(zhǎng)期開發(fā)過程中積累了大量的地質(zhì)資料、鉆完井資料、儲(chǔ)層資料和生產(chǎn)數(shù)據(jù),這個(gè)龐大的資料庫為油田地?zé)岬拈_發(fā)提供了數(shù)據(jù)支持,也為開發(fā)地?zé)崽峁┝司薮蟮谋憷?br />
油田地?zé)岬拈_發(fā)方式
①油田地?zé)岚l(fā)電。地?zé)岚l(fā)電是一種最重要的地?zé)崂梅绞剑@種方式利用油田高含水井在油氣生產(chǎn)過程中伴生的熱水,進(jìn)行發(fā)電。雙工質(zhì)發(fā)電技術(shù)尤其適用于中低溫油田地?zé)豳Y源。雙工質(zhì)發(fā)電通過循環(huán)工質(zhì)與地?zé)崴g的熱傳遞實(shí)現(xiàn)能量交換。有機(jī)工質(zhì)在換熱器中從地?zé)崴形諢崃浚删咭欢▔毫蜏囟鹊恼羝羝苿?dòng)汽輪機(jī)做功,從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。2011年4月,華北油田投產(chǎn)了國內(nèi)首座利用油田產(chǎn)出液發(fā)電的中低溫發(fā)電站,采用雙工質(zhì)螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)發(fā)電技術(shù),裝機(jī)容量400kW。發(fā)電站所用熱水來自留北油藏8口高含水井(含水97%以上),溫度為110°C,流量為2880m3/d。在滿負(fù)荷條件下,預(yù)計(jì)其年發(fā)電能力為270萬kW·h,每年可節(jié)約燃料4100噸。該地?zé)岚l(fā)電站成為國內(nèi)油田梯級(jí)利用地?zé)豳Y源的成功典范[文獻(xiàn)3]。
①油田地?zé)醿?chǔ)量豐富。地層溫度隨深度的增加而增大,一般地溫梯度為3.5-4°C/100m,考慮到我國油田的鉆探深度,我國眾多油田的許多井都可以達(dá)到120°C及以上的井底溫度,蘊(yùn)藏有巨大的地?zé)崮茉础?jù)研究,油田伴生地?zé)豳Y源溫度為120℃左右時(shí),利用產(chǎn)出水地?zé)岚l(fā)電的投資回收期在3-5年之間[文獻(xiàn)1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國油田地?zé)豳Y源的儲(chǔ)量相當(dāng)于8532億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。油田地?zé)豳Y源包含地壓型熱流體資源、聯(lián)產(chǎn)型熱流體資源等。
②油田已有的基礎(chǔ)設(shè)施極大的降低了地?zé)崮茉吹拈_發(fā)成本。人類對(duì)地?zé)豳Y源的開發(fā)和利用可以追溯到1904年,但是受制于較高的開發(fā)成本,地?zé)豳Y源一直沒有得到大范圍的利用。在傳統(tǒng)的地?zé)崽镩_發(fā)過程中,前期的勘探、鉆井的投入大約占到整個(gè)地?zé)岚l(fā)電項(xiàng)目成本的50%-65%,同時(shí)鉆井的風(fēng)險(xiǎn)較高,目前國際地?zé)徙@井成功率約為55%,所以地?zé)衢_發(fā)的初期投資成本和風(fēng)險(xiǎn)較高。因此,勘探、鉆井存在的風(fēng)險(xiǎn)及高昂的初期投資拉高了地?zé)崂玫某杀尽H欢吞镆延械幕A(chǔ)設(shè)施直接解決了這個(gè)制約地?zé)岚l(fā)展的最大問題。現(xiàn)有的井筒提供了直達(dá)井底最高溫度和生產(chǎn)的通道,井口設(shè)備和地面管線也為地?zé)岬拈_發(fā)提供了現(xiàn)成的設(shè)施。
③油田中大量存在的高產(chǎn)水井和廢氣油井是開發(fā)地?zé)崮茉吹淖罴押蜻x。我國油田在經(jīng)過多年油氣開采后,有大量的高產(chǎn)水井和廢氣油井,開采價(jià)值已經(jīng)逐漸降低,甚至失去了開采價(jià)值,在采取一定的措施后就能成為地?zé)峋ㄟ^利用其中依然存在地?zé)崮茉矗惯@些逐漸失去經(jīng)濟(jì)價(jià)值的井到充分的利用,甚至產(chǎn)生額外的價(jià)值。這樣既減少了鉆探開發(fā)地?zé)峋璧幕ㄙM(fèi)從而降低了地?zé)岚l(fā)電的總成本,又能夠解決廢棄油井所造成的環(huán)境污染和安全隱患等問題。
④油田積累的生產(chǎn)技術(shù)和數(shù)據(jù)為地?zé)衢_發(fā)提供了極大的支持。油田長(zhǎng)期開發(fā)過程中積累了大量的地質(zhì)資料、鉆完井資料、儲(chǔ)層資料和生產(chǎn)數(shù)據(jù),這個(gè)龐大的資料庫為油田地?zé)岬拈_發(fā)提供了數(shù)據(jù)支持,也為開發(fā)地?zé)崽峁┝司薮蟮谋憷?br />
油田地?zé)岬拈_發(fā)方式
①油田地?zé)岚l(fā)電。地?zé)岚l(fā)電是一種最重要的地?zé)崂梅绞剑@種方式利用油田高含水井在油氣生產(chǎn)過程中伴生的熱水,進(jìn)行發(fā)電。雙工質(zhì)發(fā)電技術(shù)尤其適用于中低溫油田地?zé)豳Y源。雙工質(zhì)發(fā)電通過循環(huán)工質(zhì)與地?zé)崴g的熱傳遞實(shí)現(xiàn)能量交換。有機(jī)工質(zhì)在換熱器中從地?zé)崴形諢崃浚删咭欢▔毫蜏囟鹊恼羝羝苿?dòng)汽輪機(jī)做功,從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。2011年4月,華北油田投產(chǎn)了國內(nèi)首座利用油田產(chǎn)出液發(fā)電的中低溫發(fā)電站,采用雙工質(zhì)螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)發(fā)電技術(shù),裝機(jī)容量400kW。發(fā)電站所用熱水來自留北油藏8口高含水井(含水97%以上),溫度為110°C,流量為2880m3/d。在滿負(fù)荷條件下,預(yù)計(jì)其年發(fā)電能力為270萬kW·h,每年可節(jié)約燃料4100噸。該地?zé)岚l(fā)電站成為國內(nèi)油田梯級(jí)利用地?zé)豳Y源的成功典范[文獻(xiàn)3]。
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北油田國內(nèi)首座油田產(chǎn)出液發(fā)電站[文獻(xiàn)4]
②油田地?zé)崴?qū)和伴熱輸油。稠油開采的核心是降低原油黏度。目前采用的稠油開采技術(shù)有蒸汽驅(qū)、蒸汽吞吐、熱水驅(qū)、電加熱等,這些方法加熱成本高(多以燃燒原油/天然氣產(chǎn)生蒸汽/熱水、電加熱耗電量大)、熱利用效率低等缺點(diǎn)。利用油田伴生的地?zé)崴M(jìn)行熱水驅(qū)為稠油油藏開發(fā)提供了一種新的途徑。伴熱輸油也是利用地?zé)崴档驮驼扯鹊膽?yīng)用之一。利用采出的地?zé)崴梢蕴娲加蜔崴仩t,用于集輸伴熱系統(tǒng),節(jié)省燃油資源。
③通過熱泵取暖。利用產(chǎn)出的地?zé)崴ㄟ^熱泵對(duì)相對(duì)集中的辦公、娛樂、住宅等場(chǎng)所,提供冬季送暖和夏季制冷,促進(jìn)節(jié)能減排和降低消耗。勝利油田在這方面油田地?zé)豳Y源的利用上面為全國油田做出了示范。勝利油田小區(qū)地?zé)岵膳こ添?xiàng)目利用溫度為82°C的地?zé)崴疄?萬平方米的范圍提供了供暖,年節(jié)約成本約156萬元。
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勝利油田小區(qū)地?zé)岵膳?xiàng)目概述[文獻(xiàn)2]
油田地?zé)岬陌l(fā)展前景
長(zhǎng)久以來,無論是國外的油氣開發(fā)商,還是我國的油田單位,大多都聚焦并下大力氣從地下儲(chǔ)層獲取油氣資源,而在當(dāng)前能源供需緊張、大力發(fā)展新能源的背景下,地?zé)豳Y源受到了越來越多的重視!與最新勘探成功的干熱巖相比,將目光放到油田地?zé)幔坪蹼x“地?zé)釅?mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)”更近一些。借助于油氣田現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施和勘探開發(fā)技術(shù),避免高額的開發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn),有效開發(fā)油田地?zé)豳Y源,真正地使“開發(fā)地?zé)豳Y源”的夢(mèng)想看到現(xiàn)實(shí)的曙光,同時(shí)實(shí)現(xiàn)維持油田可持續(xù)發(fā)展和新能源開發(fā)的“雙贏”選擇。
油田地?zé)岬陌l(fā)展前景
長(zhǎng)久以來,無論是國外的油氣開發(fā)商,還是我國的油田單位,大多都聚焦并下大力氣從地下儲(chǔ)層獲取油氣資源,而在當(dāng)前能源供需緊張、大力發(fā)展新能源的背景下,地?zé)豳Y源受到了越來越多的重視!與最新勘探成功的干熱巖相比,將目光放到油田地?zé)幔坪蹼x“地?zé)釅?mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)”更近一些。借助于油氣田現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施和勘探開發(fā)技術(shù),避免高額的開發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn),有效開發(fā)油田地?zé)豳Y源,真正地使“開發(fā)地?zé)豳Y源”的夢(mèng)想看到現(xiàn)實(shí)的曙光,同時(shí)實(shí)現(xiàn)維持油田可持續(xù)發(fā)展和新能源開發(fā)的“雙贏”選擇。
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