能源复合利用打造绿色低碳油田

□ 徐晓峰

7月1日，河南油田关闭了下二门联合站全部7台天然气加热炉，用蓄能式热泵系统替代天然气加热炉，超过了设计中替代3台天然气加热炉的预期。

“照此运行，项目每年可获效益400万元，每年节约天然气480万立方米，节能量折合标准煤2651吨，减排二氧化碳7159吨。” 河南油田地热开发中心副主任石步乾说。

河南油田与新星公司合作，综合利用污水余热资源，于2013年12月建成中国石化集团公司立项投资的首个油田余热利用项目——下二门联合站油田余热利用项目。

按照“贴近市场、统一规划、整体部署、分步实施、效益优先、规模应用”的原则，河南油田开发地热、余热、生物质能源复合应用技术，优化能源结构，加快推进油田新能源利用产业发展，打造 “绿色低碳”发展示范企业。

资源条件得天独厚

河南油田所处的南阳盆地属典型的半湿润大陆性季风气候，冬夏两季分明，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季晴和温差大，冬季寒冷少雨雪，年平均气温14.4摄氏度～15.7摄氏度，最高气温38摄氏度，最低气温零下5摄氏度，适合浅层地温能源利用。

在勘探开发泌阳凹陷、南阳凹陷石油过程中，河南油田发现了不少地热异常区。

1988年，泌阳凹陷下二门油田下5-804井2000米井段，喷出93.3摄氏度的地热水，日流量1000立方米。双河区域泌283井，在2965米井段发生井喷，折算日流量3600立方米，水温90摄氏度。

根据掌握的地质资料显示，按照热储法计算，南阳凹陷600～1200米井段40～60摄氏度低温地热资源，总量达1085×1012千焦，相当于0.369亿吨标准煤。丰富的低温热储资源，为河南油田利用地热资源奠定了基础。

河南油田东部老区有双河、江河、下二门、魏岗、稠联5个联合站和安棚、张店、王集3个集油站，每天产出采出水7.98万立方米，每年可利用热量折合标准煤8.34万吨。

余热利用先行一步

8月4日一上班，河南油田采油一厂下二门联合站负责操作换热系统的当班员工陈红云，将前一天每隔两个小时录取的掺水出口温度、掺水量、耗电量、离心热泵电流电压等数据，输入到运行日报表中，经过系统公式计算后，系统COP（能效比）显示为4.35。

这表明，每获得4.35份热能，就有3.35份是油田余热的贡献。此前，系统COP只有2.5。也就是说，每获得2.5份的热能，就有1份是电能的贡献，油田余热的贡献只有1.5份。两相比较，目前，下二门联合站油田余热利用项目系统运行效益提高一倍以上。

随着下二门油田含水量增加、产油量减少，掺水量和温度需求降低，导致原来的设计余热量利用能力过剩，系统实际负荷只有设计负荷的55%左右。他们优化下二门油矿的用热系统，把独立工矿区3.5万平方米的供暖以及原油脱水等用热，全部用污水余热替代。通过优化，系统平均负荷达到设计负荷的90%以上。

下二门联合站油田余热利用项目的准备工作可追溯到1993年。那时，河南油田就成立了“河南油田地热资源评价”项目组，对魏岗地区的地热资源开展了初步评价和研究工作。2000年后，河南油田污水回用锅炉项目陆续投用。稠油联合站污水深度处理回收利用项目于2008年9月投用，目前每天可回收利用稠油污水3200立方米，每年可减少锅炉燃料消耗3800吨，节约清水116万立方米。王集污水回用工程在2013年7月投运后，年可节省清水95万立方米、燃料油2800吨、标煤6305吨，节电16万千瓦时，减少COD排放76吨，减少二氧化碳气体排放1.9万吨。

□ 工作人员调节离心热泵的各项参数。庞先斌 摄

下一步，他们将在双河、江河联合站和精蜡厂实施油田余热民用供暖，在稠油联合站、安棚、张店、王集集油站推广油田余热工业利用等项目。根据规划，2014～2017年，他们计划年回收利用油田余热量25万吉焦。

积极开发利用新能源

5月27日，水电小区地热供暖示范项目魏探1井开钻。这标志着河南油田地热供暖进入实施阶段。

魏探1井是河南油田第一口地热探采井。该井钻探成功后，将为这个油田棚户区改造一期工程水电小区4.55万平方米住宅供暖，同时对全油田地热供暖技术起到示范作用。

河南油田基地生活点由11个供热站、27台燃煤锅炉、2台燃气锅炉，分区分片进行冬季集中供暖，供暖面积达320万平方米。由于供暖锅炉与远端用户距离远，不仅热损失大，且循环水损失现象非常严重，每天供热水15万吨，年补水达50万吨，年耗煤超过9万吨，年耗电800万千瓦时，供热成本及能耗较高。为此，油田通过地热资源“深浅结合、阶梯利用”，替代传统的供热方式，逐步替代燃料锅炉供暖，达到节能降耗、低碳减排的目的。

目前，河南油田采用集中空调供暖、制冷的办公系统主要用于机关办公楼、文体活动中心和老年活动中心。集中空调覆盖面积达3万多平方米，年耗电40万千瓦时。他们研究应用地源热泵技术，用浅层地温能取代传统电能进行供热和制冷，以大大降低电能消耗。

下一步，他们计划实施油田中心区地热供暖及温泉游泳池项目，涧河小区地热供暖改造项目，双河、涧河地区温泉游泳池项目，实现清洁能源供暖能力350万平方米。

生物质成型燃料是指利用农作物秸秆，经过粉碎、高温挤压成型工艺加工后，形成的一种清洁、可再生燃料。每1吨生物质成型燃料燃烧释放的热量与0.6吨标准煤相当。河南油田所在的南阳地区生物质燃料，如玉米秆、小麦秆等，资源丰富，但是每年大量秸秆被露天焚烧或闲置，造成环境污染和资源浪费。油田计划形成生物质燃料产能5万吨，以生物质成型燃料锅炉为主和采油余热、地热为补充的方式，降低化石能源比重，提高清洁、可再生能源使用量。采用生物质锅炉替代燃煤锅炉后，每年可减少排放（处理）二氧化碳16.26万吨、二氧化硫1.7万吨、粉尘0.16万吨。