文／本刊記者 于 洋

低碳生產(chǎn)，多手段減碳，零碳采油的夢(mèng)想終將照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

特邀嘉賓 (排名不分先后）葛紅江…………………………………………………………………………………………………………………………大港油田首席專家陳 軍 ………………………………………………………………………………………中國石化高級(jí)專家、勝利油田CCUS項(xiàng)目部經(jīng)理褚浩元………………………………………………………………………新疆油田工程技術(shù)研究院采油工藝研究所機(jī)械采油研究室專家趙 磊………………………………………………………………………………………………………………………………能源戰(zhàn)略專家

“雙碳”的綠風(fēng)遍吹。在低碳甚至零碳模式下進(jìn)行高效生產(chǎn)，已成為各油氣生產(chǎn)企業(yè)的共識(shí)。但是，低碳零碳采油如何能夠?qū)崿F(xiàn)？

近日，新疆油田發(fā)布消息稱，邊探井“智能間抽+離網(wǎng)式光伏發(fā)電”技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)取得成功，標(biāo)志著該油田在零碳采油模式上邁出關(guān)鍵性一步。

毫無疑問，這為油氣生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳零碳采油提供了一種借鑒。但是，當(dāng)前低碳零碳采油整體進(jìn)展情況如何？有哪些實(shí)現(xiàn)的可能性？個(gè)別的成功案例能否在各油田中大規(guī)模推廣應(yīng)用？為此，特邀油田生產(chǎn)一線的專家和行業(yè)專家進(jìn)行探討。

零碳采油邁出重要一步

中國石油石化：各位專家好！首先想請(qǐng)褚專家介紹一下，新疆油田邊探井“智能間抽+離網(wǎng)式光伏發(fā)電”技術(shù)是一種怎樣的采油技術(shù)。

褚浩元：新疆油田共有無電邊探井?dāng)?shù)百口。邊探井位于油田邊緣和偏遠(yuǎn)地帶，如果采用電網(wǎng)供電，存在投資費(fèi)用高、關(guān)井后電力設(shè)施浪費(fèi)嚴(yán)重等問題。因此，此前以間歇自噴生產(chǎn)為主，部分采用柴油機(jī)發(fā)電+機(jī)抽的方式生產(chǎn)。

但是，隨著不斷開發(fā)，地層能量持續(xù)減弱，自噴井平均日產(chǎn)液量低于1.5噸，而柴油機(jī)發(fā)電生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用高，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效益。

為挖掘邊探井生產(chǎn)潛力，提高開發(fā)效益，在新疆油田公司的組織協(xié)調(diào)下，我們工程技術(shù)研究院和相關(guān)采油廠周密部署、精心謀劃，提出了“智能間抽”與“離網(wǎng)式光伏發(fā)電”融合應(yīng)用的技術(shù)方向，共同制定了試驗(yàn)方案，8月初運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)取得成功。

智能間抽技術(shù)可通過自動(dòng)識(shí)別油井動(dòng)液面變化，制定合理開關(guān)井制度，結(jié)合光伏智能直驅(qū)技術(shù)將發(fā)電量“電盡其用”。滿足智能間抽提高機(jī)采系統(tǒng)效率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)行與光伏用電的一體化控制，確保油井產(chǎn)量和效益優(yōu)先。

中國石油石化：為什么說這種采油技術(shù)在零碳采油模式上邁出了關(guān)鍵性一步？

褚浩元：因?yàn)樵摷夹g(shù)首次實(shí)現(xiàn)了新能源供電與智能化采油技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。與目前新疆油田現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的單一光伏供電相比，降低了光伏總?cè)萘颗c儲(chǔ)能需求，投資成本降低60%以上，為邊探井提產(chǎn)提效探索出了一條新的技術(shù)路徑。

經(jīng)過測(cè)算，首口運(yùn)行的瑪湖14井采用“智能間抽+離網(wǎng)式光伏發(fā)電”技術(shù)后，年發(fā)電2.7萬度，實(shí)現(xiàn)了真正的“零碳”采油。年增油400噸以上，投入產(chǎn)出比達(dá)1∶3.7，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

同時(shí)，配套的抽油機(jī)小幅度激勵(lì)擺動(dòng)、啟停語音報(bào)警、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳等功能，解決了人工啟停、定時(shí)巡檢管理方式存在的安全隱患和勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題，使生產(chǎn)一線的管理變得更加快捷，更加高效。

創(chuàng)新的開發(fā)模式為新疆油田新能源高效開發(fā)戰(zhàn)略提供了新的引擎，實(shí)現(xiàn)了油井生產(chǎn)從“低碳”到“零碳”的跨越。

下一步，我們將制定邊遠(yuǎn)井智能間抽融合離網(wǎng)式光伏發(fā)電生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用規(guī)范，指導(dǎo)這一技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)低成本、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化應(yīng)用，以取得更大的綜合效益。

零碳采油推廣不易

中國石油石化：請(qǐng)問各位專家，新疆油田的這一零碳采油技術(shù)能否在全國各油田進(jìn)行推廣呢？

葛紅江：我國幅員遼闊，不同地區(qū)的油田面臨著不同的情況。新疆油田的零碳采油技術(shù)針對(duì)的是偏遠(yuǎn)的邊緣區(qū)塊。它們位于西部地區(qū)，光照時(shí)間長，井場(chǎng)面積遼闊，適合進(jìn)行光伏發(fā)電的零碳采油試驗(yàn)。

●風(fēng)光賦能，與智能化技術(shù)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)低碳零碳采油不是夢(mèng)。 供圖/視覺中國

但是要知道，光伏和風(fēng)電產(chǎn)生的單位能量密度很低。對(duì)于東部油田來說，假設(shè)一個(gè)井場(chǎng)有5口井的話，即使把井場(chǎng)周圍全部鋪上光伏板，所產(chǎn)生的電量不一定能夠帶動(dòng)5口井的生產(chǎn)。除非把光伏板鋪到井場(chǎng)外面，才能夠產(chǎn)生足夠的電量，否則還是需要靠電網(wǎng)的電來補(bǔ)充。而要在井場(chǎng)外占地鋪光伏板，需要重新申請(qǐng)辦理土地征用。對(duì)于人口密度比較大的東部地區(qū)來說，征地存在一定的難度。

目前在東部油田，綠電的平均替代率大約在10%，大部分是綠電和網(wǎng)電混合使用。十年之內(nèi)，還看不到東部油田以綠電作為主力電源的可能性。

陳軍：零碳采油需要因地制宜。目前像東部油田采用綠電主要面臨的是源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化如何解決的問題。有了綠電后，如何利用我們的電網(wǎng)，如何解決綠電的存儲(chǔ)問題是我們當(dāng)前考慮的主要問題。這些問題解決后，東部油田的綠電應(yīng)用范圍就會(huì)大幅度提升。就目前條件看，如果源網(wǎng)荷儲(chǔ)這方面的工作推動(dòng)不夠快的話，綠電的應(yīng)用會(huì)受到一定的限制。不過，已經(jīng)有一些東部油田在嘗試解決這方面的問題，像新疆油田、吉林油田等。

此外，東部油田推廣大型風(fēng)光發(fā)電項(xiàng)目受土地面積的限制。不論是裝光伏板還是裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)，都需要一定面積的土地作為支撐。像光伏板，面積越大，產(chǎn)生的電量越多。而像我們勝利油田，井場(chǎng)的面積是有限的，鋪不了太多光伏板。至于風(fēng)機(jī)的安裝，國家早就有明確的要求，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)高度的1.5倍范圍內(nèi)不能有建筑物和設(shè)施。東部地區(qū)人口稠密，這些條件很難滿足。

中國石油石化：除了地域性的因素，當(dāng)前油田實(shí)現(xiàn)零碳采油的難點(diǎn)還有哪些？

葛紅江：在實(shí)現(xiàn)零碳的道路上，各油田的積極性都很高。但作為企業(yè)，不論采用哪種減碳方式都面臨著經(jīng)濟(jì)性的問題。在油田生產(chǎn)中，有些新能源在成本上無法與常規(guī)能源直接競(jìng)爭(zhēng)，造成油氣生產(chǎn)成本的高企，從而限制新能源、新技術(shù)在油田的推廣應(yīng)用。

舉個(gè)例子來說，目前國內(nèi)低滲透油田都可以做二氧化碳驅(qū)油，但有些油田做二氧化碳驅(qū)油最主要的難點(diǎn)不是技術(shù)問題而是二氧化碳的來源。因?yàn)槎趸嫉闹饕獊碓床皇怯吞铮吞镆M(jìn)行二氧化碳驅(qū)油就需要購買二氧化碳。市場(chǎng)上的二氧化碳動(dòng)輒300～400元/噸，還有很高的運(yùn)輸成本，必然影響油氣生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。目前國內(nèi)針對(duì)二 氧化碳捕集、 利用與封存（CCUS） 還沒有明確的政策和補(bǔ)貼，一定程度上影響了二氧化碳捕集、利用與封存的推廣。

條條大路通低碳

中國石油石化：無論面臨何種困難，低碳零碳發(fā)展是大勢(shì)所趨。各油田在通往零碳的道路上做了哪些有益的探索？

趙磊：除了通過提高生產(chǎn)效率節(jié)能外，目前東部油田減碳的主要措施有CCUS、植物碳匯以及進(jìn)行新能源替代。

例如，勝利油田和齊魯石化聯(lián)合建成的我國最大的碳捕集、利用與封存全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉痘?，國?nèi)首個(gè)百萬噸級(jí)碳捕集、利用與封存項(xiàng)目——齊魯石化—?jiǎng)倮吞锇偃f噸級(jí)CCUS項(xiàng)目已經(jīng)正式注氣運(yùn)行，標(biāo)志著我國CCUS產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了成熟的商業(yè)化運(yùn)營階段，能夠大幅降低油田碳排放，對(duì)搭建人工碳循環(huán)模式具有重要意義，有效助力我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

植物碳匯方面，中國石油首個(gè)碳中和林已經(jīng)在大慶油田落戶。預(yù)計(jì)到2025年，大慶油田將建成中國石油首個(gè)萬畝

碳中和生態(tài)園區(qū)，預(yù)計(jì)20年內(nèi)可吸收7236噸二氧化碳。

●供圖/王國章 勝利油田

新能源替代方面，今年年初以來，青海油田采用“光伏發(fā)電+儲(chǔ)能”的模式，已建設(shè)油泉子、七個(gè)泉、大風(fēng)山、鹽湖氣站4個(gè)清潔能源替代示范區(qū)，致力打造零碳油田。河南油田利用廢棄井場(chǎng)，在井樓、古城油區(qū)建設(shè)了3臺(tái)單機(jī)容量3.6兆瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。全部投運(yùn)后，分別通過架空線路和電力電纜接入古城變電站和喬莊變電站，年上網(wǎng)電量約2700萬千瓦時(shí)，節(jié)約標(biāo)煤約3300噸。像這樣的探索挺多的。

中國石油石化：在您看來，油田實(shí)現(xiàn)零碳采油的關(guān)鍵是什么？

趙磊：關(guān)鍵是技術(shù)的發(fā)展。科學(xué)技術(shù)是開展節(jié)能減排的重要支撐。在發(fā)展與降耗互相矛盾的情況下，科技節(jié)能大有可為。

目前，大多數(shù)新能源技術(shù)和產(chǎn)業(yè)研發(fā)投入不足，缺乏自主創(chuàng)新技術(shù)。新能源技術(shù)產(chǎn)業(yè)的示范與應(yīng)用，在油田的推廣度還不高。新能源行業(yè)對(duì)從業(yè)人員的素質(zhì)要求高、培養(yǎng)周期長、速度慢，缺少行業(yè)領(lǐng)軍人才及大量專業(yè)化技能操作人才。油田要實(shí)現(xiàn)零碳采油，必須要解決這些問題。

一場(chǎng)綜合性的變革

中國石油石化：為實(shí)現(xiàn)零碳采油，油氣生產(chǎn)企業(yè)需要做好哪些方面的準(zhǔn)備？

趙磊：油田應(yīng)該加快推進(jìn)新能源相關(guān)技術(shù)的研究與應(yīng)用。積極與新能源企業(yè)接觸，加大學(xué)術(shù)交流力度，提高油田在新材料、電氣、新能源方面的知識(shí)儲(chǔ)備。同時(shí)，在新能源發(fā)電技術(shù)、油田業(yè)務(wù)與新能源融合方面等進(jìn)行探索實(shí)踐，加強(qiáng)自身在新能源業(yè)務(wù)方面的科研能力。此外，注重加強(qiáng)新能源人才培養(yǎng)，不僅在待遇、體制機(jī)制上增強(qiáng)吸引力，而且要利用現(xiàn)有技術(shù)人員，在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)問題解決問題，確保在短時(shí)間內(nèi)培養(yǎng)一批成熟的新能源操作人員。

陳軍：企業(yè)要有長遠(yuǎn)的眼光，在低碳零碳采油的探索過程中，形成自己的傳統(tǒng)能源與新能源技術(shù)的融合體系。以齊魯石化—?jiǎng)倮吞锇偃f噸級(jí)CCUS項(xiàng)目為例。

作為國內(nèi)首個(gè)百萬噸級(jí)的CCUS項(xiàng)目，這是一個(gè)非常重要的工程試驗(yàn)。我們的著眼點(diǎn)不僅僅是在這個(gè)項(xiàng)目上，更希望通過這個(gè)項(xiàng)目帶動(dòng)勝利油田新能源技術(shù)體系的建立。

目前通過這個(gè)項(xiàng)目，我們已經(jīng)形成了六大技術(shù)系列，包括低成本的二氧化碳捕集、安全的管道輸送、二氧化碳的低溫密閉注入、高效驅(qū)油與封存技術(shù)、二氧化碳驅(qū)油采出液的集輸處理與循環(huán)利用、驅(qū)油與封存空間的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)。在這六大技術(shù)系列下，結(jié)合我們將近50多年在二氧化碳驅(qū)油理論方面的積累，形成我們的自主創(chuàng)新技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)外最高的注入壓力，以及二氧化碳整個(gè)注入采出、可循環(huán)處理的凈零排放。

目前，我們?cè)O(shè)計(jì)的二氧化碳注入量為100萬噸/年，預(yù)計(jì)15年封存1068萬噸，累采油297萬噸。從4月4日運(yùn)行算起，截至目前已封存了18萬噸二氧化碳。

中國石油石化：實(shí)現(xiàn)零碳采油，對(duì)企業(yè)管理方面有怎樣的要求？

趙磊：企業(yè)要注意提高綜合能源的管理能力。應(yīng)從頂層設(shè)計(jì)入手，正確認(rèn)識(shí)和把握油氣業(yè)務(wù)和新能源業(yè)務(wù)融合發(fā)展的問題。通過深化油氣與新能源融合發(fā)展，建立油氣新建產(chǎn)能、天然氣增量資源、LNG項(xiàng)目等傳統(tǒng)業(yè)務(wù)與新能源指標(biāo)掛鉤機(jī)制，探索建設(shè)互利互贏、共同發(fā)展平臺(tái)，以在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中贏得發(fā)展空間。同時(shí)，還需要互相借力、強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，與優(yōu)勢(shì)電力企業(yè)合作，激發(fā)鏈?zhǔn)叫?yīng)，增強(qiáng)集群競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，確保新能源業(yè)務(wù)發(fā)展穩(wěn)步推進(jìn)。

此外，要加強(qiáng)能源互聯(lián)互通和智能控制方面的建設(shè)和積累，做好新能源并網(wǎng)接入服務(wù)，發(fā)揮新能源就地消納、集成優(yōu)化供需調(diào)節(jié)及替代作用。要強(qiáng)化油田地面工程協(xié)同監(jiān)測(cè)與管控研究，為建設(shè)綠色油田奠定基礎(chǔ)。要以新能源業(yè)務(wù)發(fā)展為契機(jī)，做好行業(yè)間CCUS全產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)動(dòng)，助力油田企業(yè)提質(zhì)增效、節(jié)能減排、低碳清潔綠色生產(chǎn)，降低碳排放。

DISCOURSE科學(xué)技術(shù)是開展節(jié)能減排的重要支撐。在發(fā)展與降耗互相矛盾的情況下，科技節(jié)能大有可為。