商品
店铺
推荐理由
如何降低超深特稠油藏开发能耗，推动绿色低碳发展？中国石油报携手《吐哈石油报》，深入剖析吐哈油田结合自己实际情况，打破传统能源生产“开采—消耗—排放”的线性模式，构建起“回收—利用—增效”循环体系的实践经验。文中的案例为破解稠油开发中普遍存在的能耗高等痛点提供了可复制、可优化的经验借鉴。
今年上半年，吐哈油田鲁克沁采油管理区应用放空气回收热电联产技术和放空火炬弃置热能再利用技术，利用热功率达到3000千瓦，自发电338万千瓦时，创效超764万元。
位于吐鲁番盆地的吐哈鲁克沁油田埋藏着世界埋深最深和黏度最大的超深特稠油。即便是在50摄氏度的环境中，稠油黏度也在1万毫帕·秒以上。目前，稠油开采方式主要以注入高温蒸汽或利用火驱的热采技术为主，且大多是浅层稠油开发。对于吐哈油田埋深在2300米至4600米的特稠油来说，开采属于世界级难题。通过多年技术攻关，吐哈油田形成了以常温水驱、注气吞吐提产、泵上掺稀举升为主的稠油冷采技术系列。
为降低特稠油开发中的能耗，吐哈油田将冷采过程中以及配套处理装置产生的剩余能源循环利用，通过阶梯利用、巧借余热等措施，实现提质增效，推动了绿色低碳发展。
地上：阶梯利用实现“一石三鸟”
近年来，鲁克沁采油管理区探索通过天然气吞吐、减氧空气泡沫驱、减氧空气吞吐等矿场试验提高特稠油采收率，年均注气量达到2239万立方米。其中，约40%的天然气被油层吸收，起到降黏的作用，加速了超深特稠油开发进程，剩余60%的混合气随着稠油生产会被再次采出地层。
被采出的混合气是低甲烷浓度气体，价值不高，在初期开采过程中，将其作为废气处理。如何将剩余的混合气变废为宝，实现循环再利用？
2024年初，鲁克沁采油管理区应用国产自主研发的微燃机，将剩余的混合气利用起来。混合气进入微燃机后，甲烷等可燃挥发物经过燃烧，产生高温高压气体推动涡轮高速旋转，从而带动发电机发电外输，满足油田部分设备运转的需要，成为油田生产现场的“充电宝”。
微燃机工作过程中，产生的燃气余热被再度利用，用于加热采油站内采出液，这使得微燃机又变身“暖油宝”。
经过计算，微燃机热电联产装置每天可以利用的混合气，占到每天排放总量的30%，剩下的70%依旧没有实现利用。技术人员将这些剩余混合气处理后重新注回地层用来驱油，让混合气变成“上产气”。这样阶梯利用实现了“一石三鸟”：减少排放，保护环境；生产电能，实现价值增值；产生的热能还可替代原有电加热炉对混合油加热，重构了能耗结构。
鲁克沁采油管理区东区采油中心主任梁吉平算了一笔账：截至目前，机组已累计运行1.22万小时，累计发电329万千瓦时，供热1839万千瓦时，创效1561万元，项目投资完全收回。
空中：巧借“热得快”加热集输管网
鲁中联合站火炬系统建设于2023年，主要承担着联合站放空系统放空气的燃烧，投运后的火炬燃烧室燃烧头温度高。
稠油采到地面后在常温情况下不流动，只有加热到一定温度才能流动。到了冬季，温度更成为原油集输流程中不容忽视的一环。因此，稠油开采集输过程中的耗能较大。
既然火炬系统不间断发热，那能不能把它当成以前家里烧水时常用的“热得快”来用？一个大胆的想法在技术人员的脑海里浮现。但是，选用什么样的材料、什么样的换热形式？如何安装？换热效率能达到多少？热量如何消纳？
有了“热得快”，那就得围绕着它造一个“热水瓶”。面对这些问题，鲁克沁采油管理区组织多部门进行了多轮论证，最终决定选用四管螺旋换热结构盘管贴合火炬筒体内壁的安装方式。在盘管材质方面，选用具有优异的抗氧化性、耐腐蚀性、耐温高达1200摄氏度的310s型不锈钢。在具体安装上，技术人员在火炬内的燃烧筒新增了一套循环水系统——水经过站内锅炉水循环泵加压后，再经过火炬加热，加热后的热水循环进入站内伴热供水管网，为场站原油集输提供源源不断的热能供给。
2024年12月，火炬余热回收项目取得成功。运行以来，截至目前，火炬加热盘管来水温度稳定控制在50摄氏度左右，夏季出水温度最高可达58摄氏度，整体加热功率达到450千瓦。
地下：利用地温为稠油吹“暖风”
在大多数情况下，随着深度的增加，地层温度也会上升。在鲁克沁油区，2800米以下的地层，地温达到50多摄氏度。鲁克沁采油管理区巧妙利用地层温度这一自然条件，来降低稠油处理过程中的能耗成本。
鲁克沁稠油中含有大量的胶质和沥青质成分。这些成分有一个特性，就是容易在油水界面上吸附，进而形成一层既黏稠又厚实的薄膜。这层薄膜的存在，使得乳状液中的水滴难以相互聚合并分离，从而形成了一种稳定的油包水型乳状液体系。这种体系的形成，无疑加大了稠油脱水的难度。
以往稠油脱水主要依靠三段式脱水工艺，其中第二段脱水作为稠油脱水最关键的环节，需要将来液温度加热至50摄氏度以上，在脱水器加入破乳剂后快速脱水，而且温度波动将在很大程度上影响该段稠油脱水效果。为保证温度，需要1台至2台电加热炉专门为采出液进行加热。
2024年开始，鲁克沁采油管理区技术人员创新思路，通过改变破乳剂加注方式，将破乳剂送至地下井筒2800米处，利用地层温度和井筒充分搅动代替地面加热，进行破乳脱水，达到延长破乳脱水反应时间的目的。
通过这项举措，鲁克沁采油管理区成功实现鲁中联合站混合油电加热炉停用，在提高现有能耗利用率的同时降低了生产成本。2024年，通过这项举措，鲁克沁采油管理区减少混合油电加热炉电耗1711万千瓦时。
能耗革命还在继续。今年年初以来，鲁克沁采油管理区在原有放空气回收热电联产技术和放空火炬弃置热能再利用技术项目稳定运行的基础上，在玉北脱水站同样开展技术推广应用和项目建设，6月中旬完成建设投产工作。截至目前，玉北脱水站项目机组已运行406小时，累计发电9万千瓦时，供热60万千瓦时，创效超50万元。（吐哈石油报记者 张斌 姚骅）