國家能源局等四部門曾在2013年聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進地?zé)崮荛_發(fā)利用的指導(dǎo)意見》(以下簡稱《意見》),明確提出在做好環(huán)境保護的前提下,將促進淺層地?zé)崮艿囊?guī)?;瘧?yīng)用?!兑庖姟饭膭钤谫Y源條件適宜地區(qū)大力發(fā)展再生水源熱泵(含污水、工業(yè)廢水等)技術(shù),旨在促進地?zé)崾聵I(yè)全面發(fā)展。油田污水余熱利用歸屬于淺層地?zé)崮?,在此鼓勵發(fā)展范疇之列。
我國大多數(shù)油田經(jīng)過多年開發(fā)已相繼進入中后期,油田含水率已經(jīng)非常之高,幾乎所有油田都有大量的污水資源,對這些污水資源所挾帶的熱量進行有效利用是實現(xiàn)油田循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展,改善經(jīng)營效率的重要手段。需要指出的是,污水余熱利用在油田已經(jīng)不是什么新鮮事物,國內(nèi)油田已有大量實踐,因此《意見》提出的鼓勵再生水源熱泵技術(shù),具體到油田污水余熱利用,無非就是加大力度。就目前余熱的應(yīng)用領(lǐng)域而言,污水余熱主要用于兩個方面,一是用于原油的生產(chǎn)和運輸,主要用來加熱原油以防止其凝結(jié);二是用于民用采暖,服務(wù)對象主要是油田內(nèi)部住宅小區(qū)或辦公場所。對于采暖,近年隨著余熱利用規(guī)模的擴大和技術(shù)進展,油田余熱利用領(lǐng)域正在一步步向外延伸,由服務(wù)油田內(nèi)部轉(zhuǎn)向服務(wù)油田之外的民用采暖,市場化經(jīng)營程度日益提升,油田的污水余熱利用已經(jīng)成為油田的一項處于起步階段的產(chǎn)業(yè)。目前國內(nèi)油田啟動的油田污水余熱民用供暖項目已有不少成功案例。經(jīng)過數(shù)年實踐,經(jīng)濟性大幅提升成為油田污水余熱利用的一大亮點,這也是污水余熱利用能夠得以推廣的關(guān)鍵所在。
污水余熱在油田生產(chǎn)中的應(yīng)用方式和經(jīng)營模式值得則更為普遍。筆者近期調(diào)研的某油田污水余熱利用項目就給筆者留下非常深刻印象。該項目采用BOO模式,由油田之外的節(jié)能技術(shù)服務(wù)商負責(zé)投資、建設(shè)、運營,油田每年給服務(wù)商支付一定的費用。項目建成之前,該油田主要用天然氣加熱原油,每年的支出較高。余熱利用項目建成之后,改用油田污水熱源加熱原油,成本較之前有大幅下降。成本下降是一個方面的好處,另一方面的好處是熱能利用的節(jié)能減排優(yōu)勢明顯。該油田所在地區(qū)具有豐富的太陽能資源,根據(jù)其近中發(fā)展規(guī)劃,今后還將上馬一定規(guī)模的太陽能發(fā)電項目并將其產(chǎn)生的電量自用,與污水余熱的熱利用形成多能互補格局,進一步降低油田運行成本。這種模式熱利用目前在全國很多油田都有規(guī)劃和不同程度實踐。因此就發(fā)展趨勢而言,油田污水余熱利用今后應(yīng)該有更大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
在低油價長期低位平穩(wěn)運行可能性日益增大的形勢下,國內(nèi)老油田的轉(zhuǎn)型發(fā)展已經(jīng)箭在弦上。轉(zhuǎn)型發(fā)展比較理想的途徑之一就是堅守陣地,在原有業(yè)務(wù)提質(zhì)增效的基礎(chǔ)上,因地制宜開發(fā)出新的業(yè)務(wù),創(chuàng)造新的經(jīng)濟增長點。污水余熱利用以及借助于已有設(shè)施實施的地?zé)豳Y源開發(fā)恰恰就符合這一新生業(yè)務(wù)的特點。在油田開發(fā)地?zé)峒鞍l(fā)展余熱利用就是“近水樓臺先得月”,有其天然優(yōu)勢。就今后油田的發(fā)展而言,轉(zhuǎn)型絕不是簡單地對原有的油氣田勘探開發(fā)業(yè)務(wù)進行否定和推翻,而應(yīng)是在進一步挖潛目前主營業(yè)務(wù)油氣勘探開發(fā)效率的基礎(chǔ)上漸進式地引入新的生產(chǎn)要素并由此形成新業(yè)務(wù)。盡管目前老油田的含水率普遍較高,很多油田含水率已在90%以上,但保持其產(chǎn)量穩(wěn)定是國家能源發(fā)展戰(zhàn)略之必須,符合保障國家能源安全的需要。在多數(shù)油氣田生產(chǎn)已到中后期形勢下,維持老油田產(chǎn)量穩(wěn)定勢必將繼續(xù)產(chǎn)生大量的污水,只有將這些污水持續(xù)利用好方能持續(xù)地開展“變廢為寶”,踐行可持續(xù)發(fā)展道路。目前,已經(jīng)形成的一些具有推廣價值的污水利用發(fā)展模式應(yīng)積極予以推廣的價值就在于此。在積極利用油田污水余熱(屬于淺層地?zé)崮埽┑耐瑫r,若能利用油田存在的大量廢棄甚至在運營專業(yè)鉆井開發(fā)深層地?zé)?,則能夠有效降低地?zé)衢_發(fā)利用過程中支出占很大比例的鉆井成本,以提高地?zé)衢_發(fā)利用經(jīng)濟效益。此外目前國內(nèi)中低溫地?zé)岚l(fā)電技術(shù)正處于緊鑼密鼓地研發(fā)進程之中,筆者曾調(diào)研一些設(shè)備生產(chǎn)廠家,發(fā)現(xiàn)他們正在集中精力進行科技攻關(guān),聯(lián)合了一批來自國內(nèi)頂尖研究機構(gòu)的團隊,已在中低溫發(fā)電設(shè)備關(guān)鍵部件的生產(chǎn)研發(fā)方面取得重要進展。這項技術(shù)若取得突破,油田污水余熱及中深層地?zé)徇€可以用來發(fā)電,這樣一來污水余熱梯級利用等問題將迎刃而解。
關(guān)于油田污水余熱利用及未來的油田地?zé)嵘疃乳_發(fā)方向,應(yīng)從以下幾個方面去把握。首先是地?zé)岬膽?yīng)用領(lǐng)域會逐漸得以拓展,污水余熱利用與之后的地?zé)衢_發(fā)服務(wù)領(lǐng)域應(yīng)該是生產(chǎn)用熱、民用采暖和發(fā)電,目前前兩個方面的應(yīng)用已在全國各地油田有一定程度的實踐且取得成功,估計污水余熱發(fā)電也將隨著關(guān)鍵設(shè)備生產(chǎn)制造技術(shù)的進展逐步進入商業(yè)化。老油田的生產(chǎn)設(shè)施是未來地?zé)衢_發(fā)的重要支撐,也應(yīng)是油氣田轉(zhuǎn)型地?zé)岬南忍靸?yōu)勢之一。其次,未來污水余熱及中深層地?zé)衢_發(fā)應(yīng)該與油田所在地分布式能源及微電網(wǎng)的建立結(jié)合起來,按照多能互補與協(xié)同發(fā)展的思路予以推進??梢灶A(yù)見,未來的油田分布式能源很有可能是以供熱和發(fā)電為主,充分融合地?zé)崮?、風(fēng)能、太陽能、油田污水余熱等能源,實現(xiàn)高效運行與統(tǒng)籌,在滿足油田自身能源需求之外,還可以與外部能源網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)聯(lián)通,成為油田綠色能源供應(yīng)鏈的重要組成部分,也是成為油田持續(xù)轉(zhuǎn)型的方向與亮點。
(作者為中國石化經(jīng)濟技術(shù)研究院博士)
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