华北油气分公司 构建能源开发新格局 规划千万吨级新蓝图

2021-06-07 08:50 来源:市场资讯 原文链接:点击获取

原标题:华北油气分公司 构建能源开发新格局 规划千万吨级新蓝图 来源:中国石化报

 东胜气田天然气处理厂中控室。闫志洪摄

东胜气田天然气处理厂中控室。闫志洪摄

 采气二厂科技人员群策群力攻关生产难题。闫志洪摄

采气二厂科技人员群策群力攻关生产难题。闫志洪摄

 东胜气田运用风电光电互补满足智能化气田建设需要。马献珍 摄

东胜气田运用风电光电互补满足智能化气田建设需要。马献珍 摄

 华北采油一厂运用地热取暖。付绪凯 摄

华北采油一厂运用地热取暖。付绪凯 摄

 东胜气田供电电网。 姚 冬 摄

东胜气田供电电网。 姚 冬 摄

 东胜气田大型压裂作业场景。闫志洪 摄

东胜气田大型压裂作业场景。闫志洪 摄

    资源是油气田企业发展的根基与生命线。

    长期以来,华北油气分公司在鄂尔多斯盆地以开发石油、天然气为主,形成了“南油北气”的发展格局,目前已建成500万吨级油气生产规模,力争在“十四五”期间建成千万吨级油气生产规模,并实现可持续稳定发展。为实现这一目标,华北油气分公司积极探索区块内多类资源综合开发利用新途径,构建能源开发新格局。

    □本报记者  马献珍

    截至5月23日,华北油气分公司年累计生产天然气20亿立方米,同比提高14%,创历史同期新高,超目标计划运行,预计到年底,天然气产量将超过55亿立方米,增产势头强劲。

    华北油气分公司在加快油气勘探开发步伐的同时,顺应时代发展需要,高瞻远瞩构建能源开发新格局,积极探索煤层气、氢气、提氦气、脱乙烷等多类资源综合开发利用新途径,夯实资源基础。

    稳定发展、跨越发展、卓越发展的“三个层次”发展新蓝图,推动华北油气分公司全面开启建设千万吨级卓越企业的新征程。“我们必须依靠革命性思维和颠覆性技术进入新领域‘无人区’,占领新能源‘制高点’,成为多种能源综合高效利用的卓越企业,实现能源发展战略新的增长极。”华北油气分公司总经理吕新华表示。

    “三个层次”谋划企业发展新愿景

    华北油气分公司在鄂尔多斯盆地历经数十年勘探开发,建成了大牛地气田、东胜气田、鄂南油田等,形成了“南油北气”的发展格局,截至2020年底,已建成500万吨级油气产量规模。

    为确保油气田可持续高质量发展,华北油气分公司规划了“三个层次”发展新蓝图,全面开启建设千万吨级卓越企业的新征程,为集团公司构建“一基两翼三新”产业格局,打造世界领先洁净能源化工公司贡献华北油气力量。

    在第一个稳定发展阶段,该公司通过大幅度提高单井产量、深挖细采剩余储量,将大牛地气田下古生界作为增产新阵地,力争气田稳产在30亿立方米以上,且至少稳定10年。

    东胜气田通过优化井网部署,推广“大井丛”立体开发模式,争取今年产气量达到20亿立方米,“十四五”期间达到30亿立方米;鄂尔多斯盆地南部通过开展零基研究,重新认识油藏,运用实用的工程工艺技术,实现效益开发,在“十四五”期间产油量达到100万吨。两方面结合,最终达到700万吨油气当量规模。

    在第二个跨越式发展阶段,华北油气分公司将开拓鄂尔多斯盆地南部天然气开发阵地,加快三维地震项目的部署实施,整体评价油气藏富集规律,在油气并存的富县区块建成年产气20亿立方米的产量规模;通过运用“同井采注”技术,破解定北区块高含水气藏开发难题,在未来5年建成10亿立方米产能。鄂尔多斯盆地南部建成年产30亿立方米的产量规模,加上盆地北部两大气田的产量,天然气产量可达到90亿立方米,加之鄂南100万吨原油,即可实现油气产量千万吨级规模的宏伟蓝图。

    在第三个卓越企业发展阶段,华北油气分公司要实现可持续高质量发展,需有充分的资源做支撑。他们将积极攻关储备煤层气开发及深层地下煤气化技术,开辟新的增产渠道,为企业卓越发展提供重要保障。

    “三个层次不是必定经过的三个阶段,而是有选择的,我们要选择将卓越发展作为持之以恒追求的目标,一切工作都要围绕这一目标的实现展开。”吕新华表示。

    抢占深层煤层气开发先机

    油田企业所开发的区域一般拥有多种复合资源,例如,鄂尔多斯盆地埋深小于2000米的煤炭资源总量19765亿吨,占全国煤炭总量的43%。在丰富的煤炭资源中,能开发的仅有1000米以浅的煤炭资源,而占总量80%以上、埋深在1000米以深的煤炭资源,由于受开发技术限制,一直未被开发动用。油企要大力研发非常规资源领域颠覆性动用技术,大胆进军煤炭综合开发利用领域。

    华北油气分公司矿权区内普遍发育煤层,煤炭资源是所辖区块资源规模巨大的能源,围绕煤炭做文章是必然选择。根据最新资源摸底,在其矿权区块内,中生界侏罗系延安组煤炭资源量为3412亿吨、上古生界石炭系煤炭资源量为2721亿吨,合计6133亿吨。其中,石炭系煤层生成的天然气是鄂尔多斯盆地致密气的主要来源。“以大牛地气田为例,石炭系煤炭资源量为602亿吨,煤层气资源丰富。”华北油气分公司技术人员介绍。

    近年来,油田企业加大鄂尔多斯盆地煤层气领域的勘探力度,华东油气分公司在鄂尔多斯盆地南部延川南区块实现了太原组、山西组煤层气开发,延川南气体主力煤层平均埋深1200米。目前,延川南气田日产气108万立方米,年产气3.5亿立方米。

    华北油气分公司鄂尔多斯盆地南部彬长探区焦坪下石阶煤矿JPC-01井试气日产量最高1500立方米,彬长矿务局钻探DFS-V01井试气日产量1.5万立方米,这些成果的取得揭示了煤层气领域具有良好的勘探开发前景。

    鄂尔多斯盆地侏罗系延安组,中低煤阶煤层气全区分布,华北油气分公司针对探区煤层气开展前瞻性研究和工程工艺试验,深入推进深部煤层气赋存状态及产生机理研究。当前,盆地南部泾河油田煤层埋深400~1500米,煤层累计厚度4~20米。华北油气分公司通过老井复查,认为泾河油田西部局部地区具备煤层气勘查的有利条件,建议开展老井煤层气测试,评价煤层气勘探潜力。

    华北油气分公司计划运用地下煤气化技术,将固体煤炭气化成混合气体输出地面回收,预计混合气中甲烷含量3%~7%,氢气含量36%~42%,另有一氧化碳、二氧化碳产生。为煤炭清洁高效利用开辟了新途径,开发前景十分可观。

    加快鄂尔多斯盆地煤炭资源开发利用,可有效补充致密气资源的不足。目前,华北油气分公司已与高等矿业院校合作,针对不同区块、不同煤层性质、含气状况等进行分析,围绕煤炭资源开展煤层气和煤层衍生气勘探开发。他们大胆开辟“试验田”,主动抢占颠覆性领域制高点,培育新能源增长点。

    挺进采出水电解制氢新领域

    “氢汽车”正在打开人们无穷的想象空间。截至2020年2月,我国的加氢站已达到64座,先后有40个地区出台相关的氢能规划。目前,中国石化已具备强大的制氢能力,年产氢能力超过350万吨,是国内第一氢能供应商。煤制气产生的氢气,将为氢能利用开辟无限光明的新天地。

    目前,华北油气分公司在生产天然气的同时,产层中部分地下水被同时采出。这部分采出水经地面处理后再次回注到地下,费用高、环保压力大。

    当前国家正在大力推进新能源发展,华北油气分公司从节能减排的角度思考发展新能源,立足采出水处理现状,展望国内的发展方向,形成开展采出水制氢的初步设想。“让采出水从液态变成气态,从废水变成清洁能源,既减少采出水排放,又实现变废为宝,将成本转化为效益。”华北油气分公司生产运行管理部经理王斌介绍。

    2020年6月,华北油气分公司调研了国内企业光伏发电制氢示范项目的运行现状,并咨询了部分企业相关投资构成。基于调研情况,华北油气分公司认真分析了发展氢能源的优势和瓶颈,认为开展电解水项目有诸多优势。

    政策优势

    国家层面,今年国家发改委出台相关文件,提出鼓励陕西、内蒙古等地区发展氢能源;中国石化确定了氢能源发展目标,多途径寻求促进电解水制氢技术的开发及推广。

    水资源优势

    华北油气分公司油气田每年有大量的采出水需要处理。制氢项目解决了水处理难题,在节约水处理费用的同时,增加了氢能开发效益。

    电价优势

    电解水制氢的主要难题是消耗大量电能。电价高低直接决定制氢项目的效益。大牛地气田分布有大量的风电和光电,华北油气分公司正积极研究国家和地方政府发展新能源的政策,与相关发电企业协商,争取较低电价,开展氢能源项目。

    开展电解采出水的后端市场主要产品是氢气和氧气。就华北油气分公司而言,短期立足于直接销售,供应附近的化工企业,作为进行煤化工的催化剂;中期可以进行深加工或利用,比如进行甲醇加工,满足气田防冻堵需要及试点推动工区内氢能源汽车;远期可以根据国内氢燃料发展情况,布局新能源市场,氧气可用于华北油气分公司正在发展的地下煤气化项目。

    目前,华北油气分公司正积极开展小规模生活污水制氢项目先导试验,逐步推进气田采出水、返排液制氢项目。

    进军风电光电生产自用新高地

    华北油气分公司勘探开发的矿区大多位于荒漠戈壁,井场远离常规电网,油气生产建设及运行成本较高。他们发挥“富光多风”的新能源资源优势,建设以“光+风+储能+燃气机”为主要方式的综合能源系统为油气生产供电,推进石化能源洁净化、洁净能源规模化,助力企业打造成中国石化领先的绿色洁净能源油气公司,坚定地向“净零”排放迈进。

    推进分布式光伏发电项目,降低用电成本。华北油气分公司所属油气田离常规电网较远,利用油气田的空地、废弃井场、屋顶等开发分布式光伏发电项目,采用自发自用模式接入华北油气分公司内部电网,可解决油气田用电困难的问题,大幅降低油气田用电成本。以华北油气分公司大牛地气田和东胜气田所在的鄂尔多斯盆地为例,该盆地是我国太阳辐射量最高的地区之一,平均辐照量1650千瓦时/平方米。

    大牛地气田和东胜等气田远离城市、农田,是建设大型光伏发电场的理想场址,建设成本低于西北地区,消纳电价高于西北地区,利润空间较大,开发潜力大。目前,华北油气分公司采气一厂净化厂的分布式光伏项目已于2019年1月并网发电,项目装机0.9936兆瓦,他们向该厂提供第二路电源,减少了外购电量、增加了绿电比重。

    华北油气分公司采油一厂依据甘肃地区太阳总辐射量年平均5755兆焦/平方米、年平均日照时数2508小时的自然条件,按照“低温天气保生产、高温天气争节能”的原则,基于太阳能热水系统和空气源热泵热水系统的特点,将二者结合起来,组成空气源热泵与太阳能热水耦合系统。为了充分发挥各自的优点,最大程度避免自身缺点,配套一定功率的电加热棒,最终形成“太阳能板+空气源热泵+电加热”单井集成加热模式,实现源头减投入、运行降成本。

    根据“空气源热泵+太阳能板+电加热棒”的“冬季以热泵为主电加热为辅、夏季以太阳能为主热泵为辅”功能定位,因井施策,结合井场面积和夏季加热需求,增加太阳能板面积,降低空气源热泵额定功率,实现夏季时基本依靠太阳能板独立供热。此举使设备组合更加经济高效,单套机组节约投资42万元。

    经过3年多批次引进,华北油气分公司采油一厂共推行“太阳能板+空气源热泵+电加热棒”加热设备26台(套),淘汰低效率、重污染、高能耗的燃煤锅炉31套,单井日用电量从1150千瓦时降至430千瓦时,日运行费较燃煤锅炉节省272元,节能增效显著。

    开辟多类资源综合利用新业态

    氦,是一种稀有气体,是国家安全和高技术产业发展的基本物资,属于战略性资源。我国的氦主要依赖进口。

    华北油气分公司经过10多年勘探评价,了解了渭河盆地地热和水溶氦气资源的富集规律和资源规模。渭河盆地是一个大型的地热盆地,21个地热井气样氦含量平均0.94%,远远超过天然气储量规范中氦浓度0.1%的工业指标,以及我国目前唯一开采利用氦的四川威远气田的平均氦含量0.2%的工业指标。渭新1井两个层段抽汲时,氦气含量1%~5%,证实了渭河盆地氦气资源丰富且稳定。“加快地热和水溶氦气、氦气兼探,推进资源综合开发进度,可实现多类资源综合利用。”华北油气分公司油气勘探管理部经理王付斌介绍。

    目前,华北油气分公司采气二厂和采油一厂的咸阳基地,对地热资源进行了较好的供暖利用,并计划在其他生产、生活基地对地热资源开展规模利用。

    华北油气分公司拟计划加快氦气探矿权申报工作,加大渭河盆地氦气资源的评价力度,加强渭新1井、渭河盆地地热井相关区域资料的分析研究与天然气提氦工艺技术工业化调研。

    华北油气分公司东胜气田局部天然气氦含量较高,资源潜力较大。该气田多口井产出的天然气中氦气含量达工业标准。据93口生产井不完全统计,已有探井或开发井试气成果表明,大多数井产出天然气中氦气含量达0.1%工业标准,氦气平均含量0.138%。其中,8口井氦气含量大于0.2%,最高的一口气井达0.354%,这说明东胜气田具备集中脱氦分离应用条件,多类资源综合利用前景广阔。

    目前,东胜气田含有氦气的天然气按照天然气价格一起销售,优质资源未得到有效利用,造成巨大浪费。“我们计划利用东胜气田天然气处理厂冷却系统,增加相应的装置设施,实现对氦气的分离回收,提高天然气产业价值量。”华北油气分公司采气二厂厂长唐万举表示。

    乙烷可用作燃料、冷冻剂,是裂解制乙烯的优质原料。截至2018年8月,国内已公开宣布有14个大型乙烷裂解乙烯项目在建,绝大多数厂家采用进口乙烷作为原料。大牛地气田和东胜气田所产天然气中乙烷含量在5%~10%,华北油气分公司通过行业分析、市场调研,探索运作模式,加快推进大牛地气田乙烷回收工程建设,建成后,乙烷产量在11万吨~15万吨/年,天然气附加产品创效显著。