能源復合利用打造綠色低碳油田

□ 徐曉峰

7月1日，河南油田關閉了下二門聯合站全部7臺天然氣加熱爐，用蓄能式熱泵系統替代天然氣加熱爐，超過了設計中替代3臺天然氣加熱爐的預期。

“照此運行，項目每年可獲效益400萬元，每年節約天然氣480萬立方米，節能量折合標準煤2651噸，減排二氧化碳7159噸。” 河南油田地熱開發中心副主任石步乾說。

河南油田與新星公司合作，綜合利用污水余熱資源，于2013年12月建成中國石化集團公司立項投資的首個油田余熱利用項目——下二門聯合站油田余熱利用項目。

按照“貼近市場、統一規劃、整體部署、分步實施、效益優先、規模應用”的原則，河南油田開發地熱、余熱、生物質能源復合應用技術，優化能源結構，加快推進油田新能源利用產業發展，打造 “綠色低碳”發展示范企業。

資源條件得天獨厚

河南油田所處的南陽盆地屬典型的半濕潤大陸性季風氣候，冬夏兩季分明，春季干旱多風，夏季炎熱多雨，秋季晴和溫差大，冬季寒冷少雨雪，年平均氣溫14.4攝氏度～15.7攝氏度，最高氣溫38攝氏度，最低氣溫零下5攝氏度，適合淺層地溫能源利用。

在勘探開發泌陽凹陷、南陽凹陷石油過程中，河南油田發現了不少地熱異常區。

1988年，泌陽凹陷下二門油田下5-804井2000米井段，噴出93.3攝氏度的地熱水，日流量1000立方米。雙河區域泌283井，在2965米井段發生井噴，折算日流量3600立方米，水溫90攝氏度。

根據掌握的地質資料顯示，按照熱儲法計算，南陽凹陷600～1200米井段40～60攝氏度低溫地熱資源，總量達1085×1012千焦，相當于0.369億噸標準煤。豐富的低溫熱儲資源，為河南油田利用地熱資源奠定了基礎。

河南油田東部老區有雙河、江河、下二門、魏崗、稠聯5個聯合站和安棚、張店、王集3個集油站，每天產出采出水7.98萬立方米，每年可利用熱量折合標準煤8.34萬噸。

余熱利用先行一步

8月4日一上班，河南油田采油一廠下二門聯合站負責操作換熱系統的當班員工陳紅云，將前一天每隔兩個小時錄取的摻水出口溫度、摻水量、耗電量、離心熱泵電流電壓等數據，輸入到運行日報表中，經過系統公式計算后，系統COP（能效比）顯示為4.35。

這表明，每獲得4.35份熱能，就有3.35份是油田余熱的貢獻。此前，系統COP只有2.5。也就是說，每獲得2.5份的熱能，就有1份是電能的貢獻，油田余熱的貢獻只有1.5份。兩相比較，目前，下二門聯合站油田余熱利用項目系統運行效益提高一倍以上。

隨著下二門油田含水量增加、產油量減少，摻水量和溫度需求降低，導致原來的設計余熱量利用能力過剩，系統實際負荷只有設計負荷的55%左右。他們優化下二門油礦的用熱系統，把獨立工礦區3.5萬平方米的供暖以及原油脫水等用熱，全部用污水余熱替代。通過優化，系統平均負荷達到設計負荷的90%以上。

下二門聯合站油田余熱利用項目的準備工作可追溯到1993年。那時，河南油田就成立了“河南油田地熱資源評價”項目組，對魏崗地區的地熱資源開展了初步評價和研究工作。2000年后，河南油田污水回用鍋爐項目陸續投用。稠油聯合站污水深度處理回收利用項目于2008年9月投用，目前每天可回收利用稠油污水3200立方米，每年可減少鍋爐燃料消耗3800噸，節約清水116萬立方米。王集污水回用工程在2013年7月投運后，年可節省清水95萬立方米、燃料油2800噸、標煤6305噸，節電16萬千瓦時，減少COD排放76噸，減少二氧化碳氣體排放1.9萬噸。

□ 工作人員調節離心熱泵的各項參數。龐先斌 攝

下一步，他們將在雙河、江河聯合站和精蠟廠實施油田余熱民用供暖，在稠油聯合站、安棚、張店、王集集油站推廣油田余熱工業利用等項目。根據規劃，2014～2017年，他們計劃年回收利用油田余熱量25萬吉焦。

積極開發利用新能源

5月27日，水電小區地熱供暖示范項目魏探1井開鉆。這標志著河南油田地熱供暖進入實施階段。

魏探1井是河南油田第一口地熱探采井。該井鉆探成功后，將為這個油田棚戶區改造一期工程水電小區4.55萬平方米住宅供暖，同時對全油田地熱供暖技術起到示范作用。

河南油田基地生活點由11個供熱站、27臺燃煤鍋爐、2臺燃氣鍋爐，分區分片進行冬季集中供暖，供暖面積達320萬平方米。由于供暖鍋爐與遠端用戶距離遠，不僅熱損失大，且循環水損失現象非常嚴重，每天供熱水15萬噸，年補水達50萬噸，年耗煤超過9萬噸，年耗電800萬千瓦時，供熱成本及能耗較高。為此，油田通過地熱資源“深淺結合、階梯利用”，替代傳統的供熱方式，逐步替代燃料鍋爐供暖，達到節能降耗、低碳減排的目的。

目前，河南油田采用集中空調供暖、制冷的辦公系統主要用于機關辦公樓、文體活動中心和老年活動中心。集中空調覆蓋面積達3萬多平方米，年耗電40萬千瓦時。他們研究應用地源熱泵技術，用淺層地溫能取代傳統電能進行供熱和制冷，以大大降低電能消耗。

下一步，他們計劃實施油田中心區地熱供暖及溫泉游泳池項目，澗河小區地熱供暖改造項目，雙河、澗河地區溫泉游泳池項目，實現清潔能源供暖能力350萬平方米。

生物質成型燃料是指利用農作物秸稈，經過粉碎、高溫擠壓成型工藝加工后，形成的一種清潔、可再生燃料。每1噸生物質成型燃料燃燒釋放的熱量與0.6噸標準煤相當。河南油田所在的南陽地區生物質燃料，如玉米稈、小麥稈等，資源豐富，但是每年大量秸稈被露天焚燒或閑置，造成環境污染和資源浪費。油田計劃形成生物質燃料產能5萬噸，以生物質成型燃料鍋爐為主和采油余熱、地熱為補充的方式，降低化石能源比重，提高清潔、可再生能源使用量。采用生物質鍋爐替代燃煤鍋爐后，每年可減少排放（處理）二氧化碳16.26萬噸、二氧化硫1.7萬噸、粉塵0.16萬噸。