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不談干熱巖,因為在這里,地熱夢想更可能會照進現實

2018-01-03 13:31:38 大云網  點擊量: 評論 (0)
2017年8月30日,中國地質調查局發布消息,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,實現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
       “2017年8月30日,中國地質調查局發布消息,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,實現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被這條新聞刷屏,一時間“干熱巖”占據了大家朋友圈最顯眼的位置。
 
      對于石油從業者來說,應該如何看待地熱?是地熱的發展讓石油行業雪上加霜?還是讓石油從業者重獲機會?今天小編不談世界上的地熱田,也不談青海新發現的干熱巖,重點談一下我們身邊油田里的地熱,因為在這里,夢想可能會照進現實!
 
      開發油田地熱的優勢
      我們大家都知道地熱是蘊藏在地球內部的熱量,也是驅動整個地球發生發展的原動力。它被認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、節能減排效果好等諸多優點。我們印象中的地熱大多與地殼運動活躍的火山地帶僅僅聯系在一起,例如我國著名的西藏羊八井,美國的Geysers,其實我們忽略了另一個重要的領域:油田地熱。油田不僅有大量的地下熱能儲層,而且為地熱的開發和利用提供了巨大的便利。
 
      ①油田地熱儲量豐富。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到120°C及以上的井底溫度,蘊藏有巨大的地熱能源。據研究,油田伴生地熱資源溫度為120℃左右時,利用產出水地熱發電的投資回收期在3-5年之間[文獻1]。據統計我國油田地熱資源的儲量相當于8532億噸標準煤。油田地熱資源包含地壓型熱流體資源、聯產型熱流體資源等。
 
      ②油田已有的基礎設施極大的降低了地熱能源的開發成本。人類對地熱資源的開發和利用可以追溯到1904年,但是受制于較高的開發成本,地熱資源一直沒有得到大范圍的利用。在傳統的地熱田開發過程中,前期的勘探、鉆井的投入大約占到整個地熱發電項目成本的50%-65%,同時鉆井的風險較高,目前國際地熱鉆井成功率約為55%,所以地熱開發的初期投資成本和風險較高。因此,勘探、鉆井存在的風險及高昂的初期投資拉高了地熱利用的成本。然而,油田已有的基礎設施直接解決了這個制約地熱發展的最大問題。現有的井筒提供了直達井底最高溫度和生產的通道,井口設備和地面管線也為地熱的開發提供了現成的設施。
 
      ③油田中大量存在的高產水井和廢氣油井是開發地熱能源的最佳候選。我國油田在經過多年油氣開采后,有大量的高產水井和廢氣油井,開采價值已經逐漸降低,甚至失去了開采價值,在采取一定的措施后就能成為地熱井,通過利用其中依然存在地熱能源,使這些逐漸失去經濟價值的井到充分的利用,甚至產生額外的價值。這樣既減少了鉆探開發地熱井所需的花費從而降低了地熱發電的總成本,又能夠解決廢棄油井所造成的環境污染和安全隱患等問題。
 
      ④油田積累的生產技術和數據為地熱開發提供了極大的支持。油田長期開發過程中積累了大量的地質資料、鉆完井資料、儲層資料和生產數據,這個龐大的資料庫為油田地熱的開發提供了數據支持,也為開發地熱提供了巨大的便利。
 
      油田地熱的開發方式
 
      ①油田地熱發電。地熱發電是一種最重要的地熱利用方式,這種方式利用油田高含水井在油氣生產過程中伴生的熱水,進行發電。雙工質發電技術尤其適用于中低溫油田地熱資源。雙工質發電通過循環工質與地熱水之間的熱傳遞實現能量交換。有機工質在換熱器中從地熱水中吸收熱量,生成具一定壓力和溫度的蒸汽,蒸汽推動汽輪機做功,從而帶動發電機發電。2011年4月,華北油田投產了國內首座利用油田產出液發電的中低溫發電站,采用雙工質螺桿膨脹動力機發電技術,裝機容量400kW。發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。在滿負荷條件下,預計其年發電能力為270萬kW·h,每年可節約燃料4100噸。該地熱發電站成為國內油田梯級利用地熱資源的成功典范[文獻3]。
      北油田國內首座油田產出液發電站[文獻4]
 
      ②油田地熱水驅和伴熱輸油。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有蒸汽驅、蒸汽吞吐、熱水驅、電加熱等,這些方法加熱成本高(多以燃燒原油/天然氣產生蒸汽/熱水、電加熱耗電量大)、熱利用效率低等缺點。利用油田伴生的地熱水進行熱水驅為稠油油藏開發提供了一種新的途徑。伴熱輸油也是利用地熱水降低原油粘度的應用之一。利用采出的地熱水,可以替代燃油熱水鍋爐,用于集輸伴熱系統,節省燃油資源。
 
      ③通過熱泵取暖。利用產出的地熱水通過熱泵對相對集中的辦公、娛樂、住宅等場所,提供冬季送暖和夏季制冷,促進節能減排和降低消耗。勝利油田在這方面油田地熱資源的利用上面為全國油田做出了示范。勝利油田小區地熱采暖工程項目利用溫度為82°C的地熱水為7萬平方米的范圍提供了供暖,年節約成本約156萬元。
 
      勝利油田小區地熱采暖項目概述[文獻2]
 
      油田地熱的發展前景
 
      長久以來,無論是國外的油氣開發商,還是我國的油田單位,大多都聚焦并下大力氣從地下儲層獲取油氣資源,而在當前能源供需緊張、大力發展新能源的背景下,地熱資源受到了越來越多的重視!與最新勘探成功的干熱巖相比,將目光放到油田地熱,似乎離“地熱夢想照進現實”更近一些。借助于油氣田現有基礎設施和勘探開發技術,避免高額的開發成本和風險,有效開發油田地熱資源,真正地使“開發地熱資源”的夢想看到現實的曙光,同時實現維持油田可持續發展和新能源開發的“雙贏”選擇。
 
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責任編輯:電改觀察員

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