问题——油气生产站场供热长期依赖天然气等化石能源,既面临成本波动与供给保障压力,也存在碳排放强度较高、节能减排空间受限等现实约束。
尤其在北方地区,冬季采输系统稳定运行对热源连续性要求高,传统燃气供热在经济性与低碳目标之间的矛盾更为突出。
如何在不影响生产安全与运行稳定的前提下,实现站场用热清洁化、规模化替代,成为油气企业绿色转型的一道必答题。
原因——油气田地下流体本身蕴含可观热能,但以往受制于热源品位差异、热量分散、回收效率不足等因素,余热利用多停留在局部试点和低水平回收。
此次胜利油田的探索,抓住了油气生产过程中“既有热源、持续产出”的特点:一方面,地下深部采出液温度较高、供热稳定,为站场热负荷提供可预期的热量基础;另一方面,现场存在不同温度等级的热源,若简单“单热源换热”,往往会造成高温热源浪费或低温热源难以有效利用。
项目采用“双热源梯级换热”思路,将气井高温余热与油井中温余热进行分级提取、分级匹配,把热量按照温度梯度“吃干榨尽”,提升系统整体热效率。
与此同时,通过对两口弃置气井实施改造、对10口电泵采油井余热进行集中提取,在工程组织上实现由“分散回收”向“集中供热”的转变,为工业化连续运行奠定条件。
影响——从经济账看,清洁热能替代为站场用热带来直接降本增效。
测算显示,该项目年清洁供热能力达20.9万吉焦,用热成本下降59%,预计可替代天然气638万立方米。
对于油气企业而言,这不仅是能源消费结构的优化,更是运营成本的可控与抗波动能力的提升。
以民生账衡量,替代的天然气量可满足约2万户城市居民年家庭用气需求,在用能高峰期有助于缓解气源保障压力。
以环保账衡量,项目年减排二氧化碳约1.35万吨,体现出油气生产环节“减碳不减产”的潜力:通过回收本已存在的地下热能,实现增量清洁供热,既减少燃气燃烧排放,也为区域碳达峰、碳中和目标贡献可量化的减排成果。
对策——推动类似项目由“点上示范”走向“面上复制”,关键在于把技术路线与管理体系同步做实做细。
一是强化资源评价与适配选型。
不同区块地层条件、采出液温度、产量波动不同,需建立可复制的热源评价方法,明确适用边界与经济性阈值,避免“为替代而替代”。
二是完善梯级利用与系统集成。
供热系统不仅要追求热效率,更要兼顾站场工况变化、检修切换与极端天气下的安全冗余,形成“可调度、可备用、可扩展”的工程体系。
三是推进标准化建设与数字化运维。
通过模块化换热、统一接口与数据监测,提高建设效率和运行可靠性,降低后期运维成本。
四是统筹政策与市场机制。
在用能替代、节能减排核算、碳资产管理等方面形成协同,推动清洁供热的环境效益在经济账中得到更充分体现。
前景——胜利油田提出用3年时间实现集输系统“绿热”规模替代、采油系统经济替代,释放出油气企业加快绿色转型的清晰信号。
展望未来,中深层地热与油气生产余热的协同开发,有望成为油气田低碳改造的重要路径之一:一方面,油气田既有井网、站场与集输系统为地热利用提供了天然载体,有利于降低新增基础设施投入;另一方面,随着梯级换热、耐高温材料、腐蚀结垢控制等技术持续进步,余热回收的效率与稳定性有望进一步提升,应用场景也可从站场供热扩展到更多生产生活领域。
与此同时,规模化推广仍需正视区块差异、初始投资与运行管理复杂度等挑战,走好从示范工程到产业化发展的“关键一跃”。
中石化胜利油田的这一创新实践表明,传统能源企业在绿色转型中大有可为。
通过充分挖掘现有资源的潜力,创新利用方式,既能实现经济效益,也能创造环保效益,实现了发展与保护的有机统一。
随着更多类似项目的推进,我国油气领域的绿色转型将迈向更高阶段,为实现能源结构优化升级和生态文明建设做出更大贡献。