“双碳”背景下A公司油气产业发展策略研究

＊税敏 彭辉界 郑洁

（1.中海石油（中国）有限公司深圳分公司 广东 518000 2.中海油研究总院有限责任公司 北京 100028）

为响应各部门各行业要加速制定“双碳”发展行动方案号召[1-3]，A公司作为国家“千家”重点用能单位，在肩负增储上产重任的情况下，如何既保障国家能源安全，又兼顾低碳减排和高质量发展成为一道必答题。随着油田开发的进行，在生产油田开发后期均处于特高含水阶段，为维持产量，产液量会逐步增加，综合能耗会上升，造成在生产油田单位产品能耗持续上升；随着增储上产“七年行动计划”的推进，新项目的不断投产势必也会带来能耗的上升。因此通过研究，需要提前谋划公司高质量发展和可持续发展问题，短期内聚焦新形势下高质量增储上产目标，中长期以绿色低碳战略为引领，持续加大天然气勘探开发力度，为地区的发展提供清洁能源，努力当好绿色油田的建设者、清洁能源的供应者、绿色低碳的践行者。

1.二氧化碳排放现状

A公司是国家“千家”重点用能单位。2020年CO2排放总量2058235t，碳排放强度0.1181tCO2e/t油气当量。排放类别包括化石燃料燃烧、火炬燃烧、工艺放空、外购电力和甲烷逃逸与逸散，燃料燃烧占二氧化碳排放比重最大，达到65%；其次为工艺放空和火炬燃烧，排放二氧化碳占比分别为17%、15%。

2.碳达峰研究

（1）碳达峰影响因素。实现碳达峰的关键在于控制油气产量。这涉及多层面因素：国家政策和战略规划设定行业框架；公司发展策略影响资源利用；资源禀赋（分布、物性、密度）决定资源质量和数量；技术条件（勘探、开发、工程技术）影响开发效率和成本；市场环境（如油价和开采成本）影响市场竞争力。这些因素共同决定油气产量达峰的时间和方式。国家的增储上产战略尤为关键。挑战包括资源禀赋理解、规划变化、技术需求和外部环境不稳定性。但政策明确、资源清晰、技术成熟、环境稳定时，达峰目标更易实现。

（2）降碳路径分析。A公司的未来降碳策略主要依赖于能源结构调整，包括使用光伏、风电等替代化石燃料以及回收油田放空气用于发电或供热。碳减排措施涵盖结构降碳和技术减排：结构降碳通过调整油气开采比例，尤其是增加天然气开采；技术减排则侧重于设备改良以提高能效。碳封存技术，即将伴生气封存地下[4-6]，尚处试验阶段。碳循环包括人工碳转化和碳汇：人工碳转化是将二氧化碳转化为有价值的化学品或燃料，而碳汇指通过植物光合作用吸收二氧化碳，如植树造林或海域种植海藻。

3.油气低碳减排研究及举措

（1）在生产油气田低碳减排研究及举措。实施成熟的节能降碳技术对于公司减缓碳排放总量快速上升的趋势具有重要意义，公司“十四五”期间在产油气田计划实施的节能减碳项目包括FPSO伴生气回收利用及生产LPG、终端回收工艺脱碳排放的二氧化碳生产食品级液态产品、平台火炬气冷放空改为火炬燃烧。如果项目顺利实施，减碳量预计超30×104tCO2e。

随着在产油气田开发进入中后期，含水上升，需要提高产液量来维持产量，基于2020年公司在产油田碳排放总量205.8×104tCO2e，在考虑减碳措施的条件下，到2025年公司碳排放量将达到407.5×104tCO2e，到2025年产量碳排放强度196.3kgCO2e/吨油气当量。

（2）新油田低碳减排研究及举措。为保障国家能源安全，公司正积极推进增储上产“七年行动计划”，预计“十四五”期间将有超过20个新油气田投产，强化新油气田开发项目的节能减碳管控对于公司高质量发展至关重要，将节能低碳作为落实“绿色低碳”战略的抓手。在经过梳理国家发布的节能低碳技术推广目录和借鉴吸收同行业节能技术的基础上，2020年发布了A公司上游推广应用十项技术清单。详见表1。

表1 上游节能推广应用技术清单

5内燃机/燃气透平发电机/燃气压缩机尾气余热回收技术余热回收装置，包括烟腔和内部盘管，利用平台热源（如内燃机、燃气透平发电机、燃气压缩机尾气余热）与盘管内热介质油（或其他介质）进行热交换，回收热量供平台使用，提升能源效率6 余热海水淡化将海水加热后送入闪蒸室，这里的低压环境使热盐水迅速部分蒸发成蒸汽，降低了水温。这个过程中产生的蒸汽在冷海水中冷凝，从而生成所需的淡水。这种方法有效地将海水转化为淡水将海上油气田锅炉、加热炉的高温排烟中的余热回收利用，用于预热入炉空气；或用于溴化锂空调制冷8 电力组网 通过电力组网可整合现有电站资源，提高发电机组运行效率7 余热溴化锂加热/制冷9钻机模块电力系统优化改造在海上FPSO项目中，钻采平台配有钻井发电机组，但主电站与钻井设备间缺乏互备供电能力。建议设计使主电站能向钻机供电，钻机也可作应急备用电源，减少钻井发电机对外购柴油的依赖。同时，当钻井船靠泊平台时，平台可供电给钻井船，以减少柴油消耗并提高发电效率10 电能质量提升电网电能质量涉及谐波治理和无功补偿。谐波治理通过增设有源或无源滤波装置，减少变频控制电气设备产生的谐波对电网的危害。无功补偿通过在配电间接入电力电容器组，降低由感性设备引起的无功功率，提高电能质量

公司不断加强对新建项目节能减碳约束限制，在预可研和可研阶段充分考虑能耗和碳排放影响，对照发布的上游节能新技术，逐条评估技术应用可行性，详细论证节能减碳措施，明确项目能耗和碳排放水平。严格落实能评和碳评管理的制度要求，对新建项目节能和碳排放影响评价从严审查，对采取节能减碳措施情况进行系统评估。“十四五”期间投产的新油气田开发项目采取的节能减碳措施见表2。

表2 “十四五”期间投产的新油气田开发项目节能减碳措施

4.新能源替代技术展望

（1）岸电输送展望。海上油田使用岸电可以一举多得[7-8]。陆地电网供电帮助海上平台节约了原油和天然气，减少温室气体排放，同时提高了生产的稳定性。这种方法还促进了海上油田开发的升级，降低了新油田的发电机组需求和开发成本。此外，岸电改造减少了对进口发电机的依赖，同时海底光缆的铺设为大量数据传输提供了便利，为智能油田的发展奠定了基础。

（2）风电展望。海上风电自20世纪90年代初起步于欧洲，自此开启了一项人类可以利用更多清洁资源的新领域。经过三十余年的发展，全球海上风电取得了令人瞩目的成绩，逐渐成为了可再生能源发展的重要领域之一，吸引着越来越多的国家和企业加入其中。根据GWEC的数据显示，近年来全球海上风电累计装机量呈现逐年上升趋势；从2016年的14.5GW上升至2022年的64.31GW[9]。我国拥有发展海上风电的天然优势，海上风能资源丰富[10]，集中连片规模化开发海上风电，将有效提高海域资源利用效率，降低项目建设与运营成本。

公司利用其在海上油气田工程、勘测及装备设计和制造方面的专业优势，推动海上风电产业发展。2020年9月，其规划的首个300MW海上风电项目—江苏竹根沙项目成功并网，年发电量约8.6亿千瓦时，较同等燃煤发电可节省约27.9万吨标准煤，减少二氧化碳排放约57.1万吨。根据《广东省国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》，大力发展清洁低碳能源如海上风电[11]。A公司凭借近40年海上工程经验，积极布局海上风电，对地区能源结构转型和实现“碳达峰、碳中和”目标具有重要意义。

5.发展策略及建议

在降碳过程中，A公司面临的主要问题包括：在生产油气田进入中后期时含水量上升，导致产液量增加和能耗上升；新项目投产带来的能耗增加；对资源禀赋的不完全了解、规划的调整、技术的进步需求及外部环境的不确定性。A公司需要平衡国家能源安全与低碳减排的目标，通过结构调整和技术提升以及开发新能源来减少碳排放，同时面临技术创新和市场环境变化带来的挑战。

(1)A公司油气产业中短期发展策略

①依托现有设施辐射深层及周边储层，通过立体挖潜、滚动扩边及周边构造滚动评价的方式实现储量规模持续扩大，减少新增设施带来的基础能耗增加。②区域统筹，新项目开发方案充分考虑周边潜力，适当预留，以降低后期目标开发经济门槛，实现新发现储量的快速动用。③开展伴生气回收利用研究，评估注气开发及伴生气发电的可行性，通过伴生气回注提高油田的采收率，利用伴生气发电实现区域供电，减少火炬放空造成的碳排放量。④创新工艺方法，加强注水、稳油控水及找堵水等技术研究，减少油田产液量及液处理量，降低能耗，降低油田碳排放量。

(2)A公司油气产业中长期发展策略

①积极增储上产，做强做优主业。在油气勘探开发业务当前具备较强竞争力的情况下扩大规模，可以为分公司带来稳定的现金流，为以后的发展奠定更加坚实的基础。②产品结构调整，稳油增气，向气倾斜。天然气为低碳资产，其次为大中型中浅层油气田，然后为近平台的经济型中小型油气田。因此从油气勘探开采结构上应该有所侧重，必须加大天然气勘探力度，规模上以大中型油气田为主线，以富烃洼陷和潜在富烃洼陷为主战场；层位上，中浅层加强搜索；地理位置上，围绕已建平台寻商业性含油气构造。③拓非降碳，介入新能源。针对中短期降碳减排，通过提升设备能效和相关清洁技术的引进实现能耗的降低，通过碳管理实现碳排放强度的可控制。中长期而言，必须致力于新能源的开发用以弥补燃料燃烧和平台日常生活使用。