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稠油开采碳排承压,绿色转型迫在眉睫
在 “双碳” 发展目标指引下,中国石油定下 2035 年外供绿色零碳能源超自产化石能源的发展目标。相较于常规油气,稠油热采是油田降碳最大难点:行业数据显示,热采稠油产量不足全国油气总产量 8%,却贡献上游超 30% 碳排放量。
以新疆油田为例,稠油产量仅占区块原油三成,开采能耗却达到总能耗 80%。稠油黏度可达数万乃至数十万毫帕・秒,常温下难以流动,行业只能依靠燃烧天然气、煤炭产出高温蒸汽注入地层降黏采油,全程能耗与碳排放居高不下;辽河油田同样存在同类痛点,热采产量占比超 50%,能耗占比高达 81%。
新疆本地风光资源富集,油田年度绿电消纳目标达 3.5 亿千瓦时,但传统稠油供汽只能稳定依靠天然气,形成绿电富余消纳难、民生工业供气紧张的双重矛盾。叠加资源劣质化、油田老化、清洁替代成本高等多重挑战,稠油低碳转型已成为油田必须攻克的核心课题。目前新疆油田牵头国家科技重大专项 “低碳零碳油气田示范”,联合 15 家产学研单位攻关,整套示范技术计划 2030 年前全面落地。
若想系统交流非常规油气、绿色开发、低碳开采前沿技术,9月20-22日可前往成都世纪城国际会议中心,参与第十五届中国页岩油气发展大会,大会围绕绿色高效开发、数智化油气、新型采油装备等内容,汇聚全产业链专家分享创新方案,同步开设创新成果申报、技术装备展览等配套活动。
石英砂化身移动热电池,橇装装置打通风光供汽堵点
近期新疆油田重油九 8 区完成关键试验,搭载压裂石英砂的 100 千瓦橇装储热装置稳定产出累计 3000 立方米高温过热蒸汽,这也是国内首次将固体颗粒储热技术落地稠油热采场景,为稠油低碳开采开辟全新路径。
整套技术以石英砂作为储热介质,依托光伏、风电绿电完成电磁加热,高温砂料通过换热器持续制备高温蒸汽注入地层。石英砂相当于可移动储能 “热电池”,完美化解风光发电间歇性与稠油连续供汽的核心矛盾:风光出力充足时储存热量,阴雨天、夜间依靠砂料持续放热产汽,杜绝蒸汽中断造成的地层损伤与重启成本。
同时设备采用集装箱式橇装一体化设计,可吊装转运,适配稠油井场分散、单井开采周期短、井位频繁迁移的作业特点,补齐了以往大型固定式蓄热设备无法覆盖零散井场的短板。对比传统直热式电锅炉,该方案大幅降低电网瞬时功率冲击,延长设备使用寿命,填补分散井场移动式清洁供汽技术空白。
适配全国稠油资源,补齐低碳开采技术体系短板
我国稠油资源总量约 198 亿吨,12 个盆地分布数十处稠油区块,普遍存在井场分散、单井服务周期短的特征。此前行业成熟清洁供汽方案均为集中式大型设备:风城塔式光热项目年产 5.2 万吨零碳蒸汽,年替代天然气 392 万立方米;110 千伏大型固体蓄热锅炉年供汽 16 万吨,置换天然气 1300 万立方米;辽河油田熔盐储能注汽站同样为固定式大型设施,仅适配规模化集中区块。
本次橇装固体颗粒储热技术实现大小场景全覆盖,让小型分散稠油井场具备零碳供汽能力,构建起 “大型集中储能 + 小型移动储热” 完整低碳热采技术矩阵,为全国近 200 亿吨稠油资源绿色高效开采提供可行方案。
当前本次 100 千瓦橇装设备仅为先导试验阶段,后续还需持续验证兆瓦级放大、颗粒磨损、换热器耐久、全周期成本等关键指标,但该技术已经重塑稠油数十年传统热采开采逻辑,为油气田风光储一体化协同生产提供全新范式。
CSGS观点
新疆油田固体颗粒储热橇装装置,精准解决稠油热采高碳耗气、风光电消纳困难、零散井场无清洁供汽方案三大行业痛点,完善油气低碳开发技术路线;行业从业者可通过 9 月成都第十五届页岩油气发展大会对接同类绿色开采、储能配套创新技术,推动非常规油气与稠油产业同步实现数智化、低碳化高质量发展。
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