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          “后衛”轉“前鋒”,打一場漂亮的“進攻戰”

          ——中國石油地熱產業高質量發展觀察

          過去一個月,中國石油先后在雄安新區、唐山、德州等地新投產了6個地熱清潔供暖項目,引起外界廣泛關注,這讓公眾對中國石油深挖地熱產業潛力、加快地熱業務發展布局更加期待。

          從上世紀80年代開始,中國石油就已在華北、遼河、大慶等油田實施了一批地熱開發利用項目,取得了顯著的環境效益和社會效益。當前,在能源產業加快綠色低碳轉型時代的大背景下,作為優質可再生能源的地熱產業也愈來愈“熱”,被寄予厚望。而隨著近幾年我國一系列相關政策的出臺,地熱產業正承擔起助力實現國家“雙碳”目標等新使命,其未來發展大有可為。【詳細】

        3. 回溯中國石油地熱產業發展,頗有些“三十而立”的意味。在“三十而立”之年,地熱作為最切實可行的新能源資源列入集團公司新能源發展首位,任重而道遠。

          集團公司黨組高度重視地熱產業發展,努力構建“油氣熱電氫”五大能源平臺。中國石油《地熱業務“十四五”發展規劃》進一步明確“十四五”期間將在清潔替代、對外供能兩個方向積極開拓發展地熱產業,打造京津冀清潔供暖示范、東北用能替代示范和長三角采暖制冷示范“三大示范區”。

          對于地熱產業發展來說,這次是老將“新”征。不同的是,在新能源產業發展的路途上,這次地熱當起了“前鋒”。但過去相當長一段時間內,地熱一直扮演著“后衛”,主要應用于生活供暖等領域。

          早在1998年,華北油田就開始利用地熱供暖開展大棚種植,主要種植高端花卉,供應北京、天津等城市,為京津冀地區的人民美好生活添彩。

          然而,更多時候,地熱主要用于油田及周邊自采暖,“養在深閨人未識”。

          在遼寧盤錦,潤城苑小區是遼河油田首個利用地熱采暖的小區。通過4口深層地熱水井,利用水源熱泵技術,制出高溫熱水為17萬平方米的住宅供暖。

          在河北任丘,華北油田就近利用采油一廠任17計油田余熱,為石油新城4000多戶居民家中供暖,實現了油田余熱和地熱資源綜合利用。

          如何開拓更廣闊的市場,實現地熱產業的梯級綜合利用?30多年來,中國石油一直為地熱產業的厚積薄發默默積蓄力量。

          從渤海灣盆地到松遼盆地,中國石油一路穩扎穩打,持續開展地熱能開發利用基礎研究、技術攻關與示范工程,躬耕于化石能源替代、節能減排,力求對霧霾治理、高含水油田產業轉型以及再就業的推動施以重要影響。

          對此,中國石油勘探開發研究院企業技術專家王社教表示,經過多年開發利用,中國石油已掌握地熱資源勘查、資源評價、地熱能開發與利用、工程建設等關鍵技術,尤其在砂巖地層回灌和廢棄井改造為地熱井、采出水余熱利用、熱泵應用技術、高溫地熱鉆完井等技術方面取得重大進展?梢哉f,地熱資源是中國石油最為現實的新能源資源。

          為了進一步給地熱產業高質量發展提供堅實保障,從2005年開始,中國石油勘探與生產分公司成立新能源處,圍繞地熱資源開展油田生產能耗替代利用、資源勘查與評價、關鍵技術儲備等相關工作。2011年,中國石油將地熱勘探開發利用技術研發納入中國石油重點項目,并從2016年開始啟動中國石油地熱業務專項規劃編制。

          在一系列舉措影響下,中國石油地熱產業高質量發展的藍圖徐徐展開。

          •   
            > 地熱地球物理勘查與評價技術
              

            可以識別地層界面、斷裂和其他構造,識別侵入巖體等熱源巖體,識別熱儲、通道位置及含水性。同時還可基于地球物理屬性參數,地溫梯度等資料,構建三維地質模型,模擬地下三維溫度場的空間分布。

          •   
            > 地熱井優快鉆完井技術
              

            形成了潛山地熱井優快鉆完井技術體系、研發了強漏地層的固井、堵漏技術以及高溫地熱鉆完井技術體系。

          •   
            > 熱儲改造技術
              

            針對物性較差、滲透率較低、出水量較小的砂巖型地層,通過鉆徑向分支井、深穿透射孔、壓裂改造等增產措施,人為改變儲層結構,大幅度提升單井出水量。

          •   
            > 砂巖回灌技術
              

            基本全部實現了無壓回灌,創新形成了全流程封閉,粗、精兩級過濾,自動反清洗膜過濾技術,編制了《地熱回灌技術要求》行業標準。

          •   
            > 熱能高效利用技術
              

            中石油自主設計高效磁懸浮熱泵機組,提高了冷凝器放熱效率;研發形成自動反沖洗高效換熱器,解決污垢沉積、附著、堵塞問題,顯著改善換熱效果。

          近年來,隨著國家“雙碳”目標的提出和促進地熱能發展的文件陸續出臺,地熱產業越來越“熱”。然而,當前行業內對發展地熱仍存在一些認識誤區和亟待解決的問題。地熱產業的大發展需要一個長期的探索成長過程,需要從業者、社會受眾、政府、業界等各方共同努力,而正確認識無疑是地熱產業高質量發展的前提。

          正確認識就要打破成見、偏見,為地熱產業“正名”,讓各方更加深入了解地熱產業。地熱作為冬季供暖的綠色有生力量尚待被大眾完全認可和接受。這就需要進一步加強對地熱清潔供暖的宣傳報道,消除大眾對地熱供暖的誤解和偏見,讓地熱的“好”跟著“熱”起來。

          正確認識地熱產業,政府和業界大有可為。需要加強制度層面的頂層設計,出臺促進地熱發展的落地政策和行業標準,規范行業發展秩序,營造有利于地熱能開發利用的政策和行業環境。

          地熱產業大發展不是一蹴而就的,需要剖析和理順地熱發展的問題和邏輯,進一步匯聚各方合力。只有“深度理解”,方能扎實推進地熱產業高質量發展。【詳細】

          誤區1
          地熱資源開發會對地下水造成影響,出現水源污染、地面沉降等問題!军c擊】

          實際上:日常生活用的地下水水位一般在20至200米,而中深層地熱井采灌的地熱水屬于深層水,一般深度為兩三千米,是完全不同的水系統;中間的巖層已經固化,深層地熱水的開采利用并不會引起地面沉降,尤其是在尾水同層回灌技術支撐下,更不會產生任何地面沉降。如果地熱尾水不回灌而是直接外排,由于地熱水礦物質含量與地表水不同,可能會產生一定的污染。這也是地熱開發一定要進行尾水回灌的原因之一。

          誤區2
          地熱資源是有限的,地熱供暖的穩定性和效果不如天然氣供暖等方式!军c擊】
          誤區3
          地熱資源勘查不重要,認為只要“地上有需求,地下有資源”就可以實施地熱項目!军c擊】
          誤區4
          所有地區地熱開發項目都相似,有較好的經濟效益!军c擊】
          誤區5
          干熱巖資源潛力很大,只要投入就可實現商業開發!军c擊】

          “遼河油田地熱資源豐富,技術成熟,應用前景廣闊!蹦壳,地熱資源開發已被遼河油田列為新能源業務板塊的重要攻關方向。遼河油田早在2005年就組織開展了遼河油區地熱資源調查,摸清了地熱資源家底。

          遼河油田目前已評價有利的熱儲層區塊28個,熱能總量是全油田已探明石油儲量的10倍。2006年開始,遼河油田就利用地熱為礦區居民供熱水。截至目前,遼河油田已實施地熱項目13個,供暖、制冷面積超100萬平方米。

          通過10多年持續的科技創新,遼河油田逐步完善了地熱資源開發工藝,掌握了廢棄井改造、地熱高效綜合利用等完整的地熱開發技術體系,形成了熱泵利用、同層回灌、廢棄井改造、深層地熱井采輸工藝四大技術成果,廢棄井利用供熱、深層地熱資源直接利用等五大應用成果,并獲得9項發明專利。

          今年年初,在第三屆全國油田地熱資源開發利用研討會上,遼河油田被評為石油石化行業油田地熱重點示范單位,專家組對遼河油田地熱綜合開發利用的技術競爭力和行業影響力給予了肯定。

          冀東油田地熱資源豐富、地溫梯度高、埋藏淺、水量大,經濟評價效益好?碧脚c生產公司多次組織專家交流研討,形成《冀東油田新能源基地建設發展規劃》,將以地熱清潔供暖為引領,帶動“地熱+”發展思路不斷完善和優化。

          冀東油田2018年率先建成國內單體最大的中深層采灌均衡地熱集中供暖項目。230萬平方米地熱供暖項目“當年建設,當年投用”。實現了年可替代標煤5.4萬噸,年減排二氧化碳14萬噸,成為國內具有引領作用的地熱開發利用示范工程項目之一。

          截至2020年底,冀東油田實現地熱供暖面積336萬平方米,年替代標煤10.16萬噸,減排二氧化碳26.6萬噸,相當于植樹95萬顆。曹妃甸新城項目已平穩運行3個供暖季,比燃煤鍋爐平均熱負荷高出近20%,供暖效果好。

          目前,冀東油田形成了地熱供暖六大核心技術系列,形成了一套地熱供暖優化開采方案,是中國石油唯一獲得國家能源局回灌技術認證企業。

          以市場為導向,以技術為支撐,冀東油田正積極發揮自身優勢,研判京津冀大氣污染傳輸通道“2+26”城市地熱資源開發潛力,開拓地熱供暖市場,擴大地熱利用規模。

          > 曹妃甸新城地熱供暖項目二期工程穩步推進

          > 山東武城縣地熱供暖項目完成可研方案論證

          > 山東東明縣地熱供暖協議已經簽訂

          冀東油田首個油區外地熱項目開栓供熱

          山東德州市武城縣地熱供暖項目

          11月6日晚24時,冀東油田首個油區外地熱項目——山東省武城縣清潔供暖項目在投產試運2天后正式開栓供熱,給當地百姓送上了“石油溫度”,為“寶石花溫暖萬千家”注入新動能。

          冀東油田首個油區外清潔能源供暖項目位于山東省德州市武城縣城區北部,總供熱面積235萬平方米。該項目堅持“取熱不耗水”“以灌定采、同層回灌”的原則,采取“整體部署、集中鉆井、規模供暖”的方式,并結合“分散部井、就近鉆井、點式供暖”的設計理念,利用地熱能為武城縣供暖。

          該項目投用后,年可替代標煤5.4萬噸,減排二氧化碳14萬噸。【詳細】

          華北油田毗鄰雄安新區,地熱資源豐富而且品位極佳,地熱開發利用潛力巨大。

          華北油田地熱開發利用起步早、試點多、應用廣。
            1998年利用部分油水井產出的地熱進行供暖、油井伴熱。
            2009年正式啟動地熱資源開發與利用示范工程。
            2010年在河間留北潛山建成了國內第一個地熱資源綜合利用項目。

          近年來,華北油田在雄安新區及周邊縣市開展了一系列地熱產業化示范項目建設,先后建成了任丘、霸州、蠡縣等清潔供暖項目,總供熱能力283萬平方米,供暖面積180萬平方米,打造了華北油田清潔能源品牌。

          近年來,華北油田形成了地熱開發利用八大特色技術,深度發掘冀中地區地熱資源,打造了地熱供暖示范工程并成功進入雄安新區。

          “十四五”期間,華北油田將始終貫徹新發展理念,履行三大責任,持續深耕綠色清潔能源領域,其中,實現地熱對外供暖面積5000萬平米。

          大港油田公司提出“油氣光熱”發展的整體構想。不僅依靠天然氣,更倚重地熱、太陽能等可再生清潔能源,把發展地熱產業提升到戰略層面進行規劃和推進,這是傳統石油企業尋找和探索的新的效益增長點。

          大港油田攻關關鍵技術,努力在油區內打造地熱能開發利用示范區。開發過程中,大港油田聯合相關科研單位,積極開展單井采灌井筒換熱試驗,利用單井抽灌系統與換熱器結合實現高效穩定換熱。

          推廣地源熱泵技術有助于“雙碳”目標的實現,該技術比傳統的中央空調節能30%以上,是中央空調的替代方向和發展趨勢。

          同時,利用地埋管系統與地源熱泵進行淺層地熱能的供暖/制冷開發利用 ,實施了勘探開發研究院及第五采油廠兩個淺層地熱能項目,在降低碳排放保護環境的并創造較好收益,也為油田其他地熱利用項目提供借鑒和指導。

          版權所有:中國石油新聞中心‖京ICP經營許可證010289號‖國新網許可證1012006016號

          專題策劃:陳娜 專題設計:楊娜

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