＊稅敏 彭輝界 鄭潔

（1.中海石油（中國）有限公司深圳分公司 廣東 518000 2.中海油研究總院有限責(zé)任公司 北京 100028）

為響應(yīng)各部門各行業(yè)要加速制定“雙碳”發(fā)展行動方案號召[1-3]，A公司作為國家“千家”重點用能單位，在肩負(fù)增儲上產(chǎn)重任的情況下，如何既保障國家能源安全，又兼顧低碳減排和高質(zhì)量發(fā)展成為一道必答題。隨著油田開發(fā)的進(jìn)行，在生產(chǎn)油田開發(fā)后期均處于特高含水階段，為維持產(chǎn)量，產(chǎn)液量會逐步增加，綜合能耗會上升，造成在生產(chǎn)油田單位產(chǎn)品能耗持續(xù)上升；隨著增儲上產(chǎn)“七年行動計劃”的推進(jìn)，新項目的不斷投產(chǎn)勢必也會帶來能耗的上升。因此通過研究，需要提前謀劃公司高質(zhì)量發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展問題，短期內(nèi)聚焦新形勢下高質(zhì)量增儲上產(chǎn)目標(biāo)，中長期以綠色低碳戰(zhàn)略為引領(lǐng)，持續(xù)加大天然氣勘探開發(fā)力度，為地區(qū)的發(fā)展提供清潔能源，努力當(dāng)好綠色油田的建設(shè)者、清潔能源的供應(yīng)者、綠色低碳的踐行者。

1.二氧化碳排放現(xiàn)狀

A公司是國家“千家”重點用能單位。2020年CO2排放總量2058235t，碳排放強(qiáng)度0.1181tCO2e/t油氣當(dāng)量。排放類別包括化石燃料燃燒、火炬燃燒、工藝放空、外購電力和甲烷逃逸與逸散，燃料燃燒占二氧化碳排放比重最大，達(dá)到65%；其次為工藝放空和火炬燃燒，排放二氧化碳占比分別為17%、15%。

2.碳達(dá)峰研究

（1）碳達(dá)峰影響因素。實現(xiàn)碳達(dá)峰的關(guān)鍵在于控制油氣產(chǎn)量。這涉及多層面因素：國家政策和戰(zhàn)略規(guī)劃設(shè)定行業(yè)框架；公司發(fā)展策略影響資源利用；資源稟賦（分布、物性、密度）決定資源質(zhì)量和數(shù)量；技術(shù)條件（勘探、開發(fā)、工程技術(shù)）影響開發(fā)效率和成本；市場環(huán)境（如油價和開采成本）影響市場競爭力。這些因素共同決定油氣產(chǎn)量達(dá)峰的時間和方式。國家的增儲上產(chǎn)戰(zhàn)略尤為關(guān)鍵。挑戰(zhàn)包括資源稟賦理解、規(guī)劃變化、技術(shù)需求和外部環(huán)境不穩(wěn)定性。但政策明確、資源清晰、技術(shù)成熟、環(huán)境穩(wěn)定時，達(dá)峰目標(biāo)更易實現(xiàn)。

（2）降碳路徑分析。A公司的未來降碳策略主要依賴于能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，包括使用光伏、風(fēng)電等替代化石燃料以及回收油田放空氣用于發(fā)電或供熱。碳減排措施涵蓋結(jié)構(gòu)降碳和技術(shù)減排：結(jié)構(gòu)降碳通過調(diào)整油氣開采比例，尤其是增加天然氣開采；技術(shù)減排則側(cè)重于設(shè)備改良以提高能效。碳封存技術(shù)，即將伴生氣封存地下[4-6]，尚處試驗階段。碳循環(huán)包括人工碳轉(zhuǎn)化和碳匯：人工碳轉(zhuǎn)化是將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有價值的化學(xué)品或燃料，而碳匯指通過植物光合作用吸收二氧化碳，如植樹造林或海域種植海藻。

3.油氣低碳減排研究及舉措

（1）在生產(chǎn)油氣田低碳減排研究及舉措。實施成熟的節(jié)能降碳技術(shù)對于公司減緩碳排放總量快速上升的趨勢具有重要意義，公司“十四五”期間在產(chǎn)油氣田計劃實施的節(jié)能減碳項目包括FPSO伴生氣回收利用及生產(chǎn)LPG、終端回收工藝脫碳排放的二氧化碳生產(chǎn)食品級液態(tài)產(chǎn)品、平臺火炬氣冷放空改為火炬燃燒。如果項目順利實施，減碳量預(yù)計超30×104tCO2e。

隨著在產(chǎn)油氣田開發(fā)進(jìn)入中后期，含水上升，需要提高產(chǎn)液量來維持產(chǎn)量，基于2020年公司在產(chǎn)油田碳排放總量205.8×104tCO2e，在考慮減碳措施的條件下，到2025年公司碳排放量將達(dá)到407.5×104tCO2e，到2025年產(chǎn)量碳排放強(qiáng)度196.3kgCO2e/噸油氣當(dāng)量。

（2）新油田低碳減排研究及舉措。為保障國家能源安全，公司正積極推進(jìn)增儲上產(chǎn)“七年行動計劃”，預(yù)計“十四五”期間將有超過20個新油氣田投產(chǎn)，強(qiáng)化新油氣田開發(fā)項目的節(jié)能減碳管控對于公司高質(zhì)量發(fā)展至關(guān)重要，將節(jié)能低碳作為落實“綠色低碳”戰(zhàn)略的抓手。在經(jīng)過梳理國家發(fā)布的節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄和借鑒吸收同行業(yè)節(jié)能技術(shù)的基礎(chǔ)上，2020年發(fā)布了A公司上游推廣應(yīng)用十項技術(shù)清單。詳見表1。

表1 上游節(jié)能推廣應(yīng)用技術(shù)清單

5內(nèi)燃機(jī)/燃?xì)馔钙桨l(fā)電機(jī)/燃?xì)鈮嚎s機(jī)尾氣余熱回收技術(shù)余熱回收裝置，包括煙腔和內(nèi)部盤管，利用平臺熱源（如內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)馔钙桨l(fā)電機(jī)、燃?xì)鈮嚎s機(jī)尾氣余熱）與盤管內(nèi)熱介質(zhì)油（或其他介質(zhì)）進(jìn)行熱交換，回收熱量供平臺使用，提升能源效率6 余熱海水淡化將海水加熱后送入閃蒸室，這里的低壓環(huán)境使熱鹽水迅速部分蒸發(fā)成蒸汽，降低了水溫。這個過程中產(chǎn)生的蒸汽在冷海水中冷凝，從而生成所需的淡水。這種方法有效地將海水轉(zhuǎn)化為淡水將海上油氣田鍋爐、加熱爐的高溫排煙中的余熱回收利用，用于預(yù)熱入爐空氣；或用于溴化鋰空調(diào)制冷8 電力組網(wǎng) 通過電力組網(wǎng)可整合現(xiàn)有電站資源，提高發(fā)電機(jī)組運行效率7 余熱溴化鋰加熱/制冷9鉆機(jī)模塊電力系統(tǒng)優(yōu)化改造在海上FPSO項目中，鉆采平臺配有鉆井發(fā)電機(jī)組，但主電站與鉆井設(shè)備間缺乏互備供電能力。建議設(shè)計使主電站能向鉆機(jī)供電，鉆機(jī)也可作應(yīng)急備用電源，減少鉆井發(fā)電機(jī)對外購柴油的依賴。同時，當(dāng)鉆井船靠泊平臺時，平臺可供電給鉆井船，以減少柴油消耗并提高發(fā)電效率10 電能質(zhì)量提升電網(wǎng)電能質(zhì)量涉及諧波治理和無功補償。諧波治理通過增設(shè)有源或無源濾波裝置，減少變頻控制電氣設(shè)備產(chǎn)生的諧波對電網(wǎng)的危害。無功補償通過在配電間接入電力電容器組，降低由感性設(shè)備引起的無功功率，提高電能質(zhì)量

公司不斷加強(qiáng)對新建項目節(jié)能減碳約束限制，在預(yù)可研和可研階段充分考慮能耗和碳排放影響，對照發(fā)布的上游節(jié)能新技術(shù)，逐條評估技術(shù)應(yīng)用可行性，詳細(xì)論證節(jié)能減碳措施，明確項目能耗和碳排放水平。嚴(yán)格落實能評和碳評管理的制度要求，對新建項目節(jié)能和碳排放影響評價從嚴(yán)審查，對采取節(jié)能減碳措施情況進(jìn)行系統(tǒng)評估。“十四五”期間投產(chǎn)的新油氣田開發(fā)項目采取的節(jié)能減碳措施見表2。

表2 “十四五”期間投產(chǎn)的新油氣田開發(fā)項目節(jié)能減碳措施

4.新能源替代技術(shù)展望

（1）岸電輸送展望。海上油田使用岸電可以一舉多得[7-8]。陸地電網(wǎng)供電幫助海上平臺節(jié)約了原油和天然氣，減少溫室氣體排放，同時提高了生產(chǎn)的穩(wěn)定性。這種方法還促進(jìn)了海上油田開發(fā)的升級，降低了新油田的發(fā)電機(jī)組需求和開發(fā)成本。此外，岸電改造減少了對進(jìn)口發(fā)電機(jī)的依賴，同時海底光纜的鋪設(shè)為大量數(shù)據(jù)傳輸提供了便利，為智能油田的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

（2）風(fēng)電展望。海上風(fēng)電自20世紀(jì)90年代初起步于歐洲，自此開啟了一項人類可以利用更多清潔資源的新領(lǐng)域。經(jīng)過三十余年的發(fā)展，全球海上風(fēng)電取得了令人矚目的成績，逐漸成為了可再生能源發(fā)展的重要領(lǐng)域之一，吸引著越來越多的國家和企業(yè)加入其中。根據(jù)GWEC的數(shù)據(jù)顯示，近年來全球海上風(fēng)電累計裝機(jī)量呈現(xiàn)逐年上升趨勢；從2016年的14.5GW上升至2022年的64.31GW[9]。我國擁有發(fā)展海上風(fēng)電的天然優(yōu)勢，海上風(fēng)能資源豐富[10]，集中連片規(guī)?；_發(fā)海上風(fēng)電，將有效提高海域資源利用效率，降低項目建設(shè)與運營成本。

公司利用其在海上油氣田工程、勘測及裝備設(shè)計和制造方面的專業(yè)優(yōu)勢，推動海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2020年9月，其規(guī)劃的首個300MW海上風(fēng)電項目—江蘇竹根沙項目成功并網(wǎng)，年發(fā)電量約8.6億千瓦時，較同等燃煤發(fā)電可節(jié)省約27.9萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少二氧化碳排放約57.1萬噸。根據(jù)《廣東省國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》，大力發(fā)展清潔低碳能源如海上風(fēng)電[11]。A公司憑借近40年海上工程經(jīng)驗，積極布局海上風(fēng)電，對地區(qū)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和實現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)具有重要意義。

5.發(fā)展策略及建議

在降碳過程中，A公司面臨的主要問題包括：在生產(chǎn)油氣田進(jìn)入中后期時含水量上升，導(dǎo)致產(chǎn)液量增加和能耗上升；新項目投產(chǎn)帶來的能耗增加；對資源稟賦的不完全了解、規(guī)劃的調(diào)整、技術(shù)的進(jìn)步需求及外部環(huán)境的不確定性。A公司需要平衡國家能源安全與低碳減排的目標(biāo)，通過結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)提升以及開發(fā)新能源來減少碳排放，同時面臨技術(shù)創(chuàng)新和市場環(huán)境變化帶來的挑戰(zhàn)。

(1)A公司油氣產(chǎn)業(yè)中短期發(fā)展策略

①依托現(xiàn)有設(shè)施輻射深層及周邊儲層，通過立體挖潛、滾動擴(kuò)邊及周邊構(gòu)造滾動評價的方式實現(xiàn)儲量規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，減少新增設(shè)施帶來的基礎(chǔ)能耗增加。②區(qū)域統(tǒng)籌，新項目開發(fā)方案充分考慮周邊潛力，適當(dāng)預(yù)留，以降低后期目標(biāo)開發(fā)經(jīng)濟(jì)門檻，實現(xiàn)新發(fā)現(xiàn)儲量的快速動用。③開展伴生氣回收利用研究，評估注氣開發(fā)及伴生氣發(fā)電的可行性，通過伴生氣回注提高油田的采收率，利用伴生氣發(fā)電實現(xiàn)區(qū)域供電，減少火炬放空造成的碳排放量。④創(chuàng)新工藝方法，加強(qiáng)注水、穩(wěn)油控水及找堵水等技術(shù)研究，減少油田產(chǎn)液量及液處理量，降低能耗，降低油田碳排放量。

(2)A公司油氣產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展策略

①積極增儲上產(chǎn)，做強(qiáng)做優(yōu)主業(yè)。在油氣勘探開發(fā)業(yè)務(wù)當(dāng)前具備較強(qiáng)競爭力的情況下擴(kuò)大規(guī)模，可以為分公司帶來穩(wěn)定的現(xiàn)金流，為以后的發(fā)展奠定更加堅實的基礎(chǔ)。②產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，穩(wěn)油增氣，向氣傾斜。天然氣為低碳資產(chǎn)，其次為大中型中淺層油氣田，然后為近平臺的經(jīng)濟(jì)型中小型油氣田。因此從油氣勘探開采結(jié)構(gòu)上應(yīng)該有所側(cè)重，必須加大天然氣勘探力度，規(guī)模上以大中型油氣田為主線，以富烴洼陷和潛在富烴洼陷為主戰(zhàn)場；層位上，中淺層加強(qiáng)搜索；地理位置上，圍繞已建平臺尋商業(yè)性含油氣構(gòu)造。③拓非降碳，介入新能源。針對中短期降碳減排，通過提升設(shè)備能效和相關(guān)清潔技術(shù)的引進(jìn)實現(xiàn)能耗的降低，通過碳管理實現(xiàn)碳排放強(qiáng)度的可控制。中長期而言，必須致力于新能源的開發(fā)用以彌補燃料燃燒和平臺日常生活使用。