推薦理由

　　如何降低超深特稠油藏開發能耗，推動綠色低碳發展？中國石油報攜手《吐哈石油報》，深入剖析吐哈油田結合自己實際情況，打破傳統能源生產“開采—消耗—排放”的線性模式，構建起“回收—利用—增效”循環體系的實踐經驗。文中的案例為破解稠油開發中普遍存在的能耗高等痛點提供了可復制、可優化的經驗借鑒。

　　今年上半年，吐哈油田魯克沁采油管理區應用放空氣回收熱電聯產技術和放空火炬棄置熱能再利用技術，利用熱功率達到3000千瓦，自發電338萬千瓦時，創效超764萬元。

　　位于吐魯番盆地的吐哈魯克沁油田埋藏著世界埋深最深和黏度最大的超深特稠油。即便是在50攝氏度的環境中，稠油黏度也在1萬毫帕·秒以上。目前，稠油開采方式主要以注入高溫蒸汽或利用火驅的熱采技術為主，且大多是淺層稠油開發。對于吐哈油田埋深在2300米至4600米的特稠油來說，開采屬于世界級難題。通過多年技術攻關，吐哈油田形成了以常溫水驅、注氣吞吐提產、泵上摻稀舉升為主的稠油冷采技術系列。

　　為降低特稠油開發中的能耗，吐哈油田將冷采過程中以及配套處理裝置產生的剩余能源循環利用，通過階梯利用、巧借余熱等措施，實現提質增效，推動了綠色低碳發展。

　　地上：階梯利用實現“一石三鳥”

　　近年來，魯克沁采油管理區探索通過天然氣吞吐、減氧空氣泡沫驅、減氧空氣吞吐等礦場試驗提高特稠油采收率，年均注氣量達到2239萬立方米。其中，約40%的天然氣被油層吸收，起到降黏的作用，加速了超深特稠油開發進程，剩余60%的混合氣隨著稠油生產會被再次采出地層。

　　被采出的混合氣是低甲烷濃度氣體，價值不高，在初期開采過程中，將其作為廢氣處理。如何將剩余的混合氣變廢為寶，實現循環再利用？

　　2024年初，魯克沁采油管理區應用國產自主研發的微燃機，將剩余的混合氣利用起來。混合氣進入微燃機后，甲烷等可燃揮發物經過燃燒，產生高溫高壓氣體推動渦輪高速旋轉，從而帶動發電機發電外輸，滿足油田部分設備運轉的需要，成為油田生產現場的“充電寶”。

　　微燃機工作過程中，產生的燃氣余熱被再度利用，用于加熱采油站內采出液，這使得微燃機又變身“暖油寶”。

　　經過計算，微燃機熱電聯產裝置每天可以利用的混合氣，占到每天排放總量的30%，剩下的70%依舊沒有實現利用。技術人員將這些剩余混合氣處理后重新注回地層用來驅油，讓混合氣變成“上產氣”。這樣階梯利用實現了“一石三鳥”：減少排放，保護環境；生產電能，實現價值增值；產生的熱能還可替代原有電加熱爐對混合油加熱，重構了能耗結構。

　　魯克沁采油管理區東區采油中心主任梁吉平算了一筆賬：截至目前，機組已累計運行1.22萬小時，累計發電329萬千瓦時，供熱1839萬千瓦時，創效1561萬元，項目投資完全收回。

　　空中：巧借“熱得快”加熱集輸管網

　　魯中聯合站火炬系統建設于2023年，主要承擔著聯合站放空系統放空氣的燃燒，投運后的火炬燃燒室燃燒頭溫度高。

　　稠油采到地面后在常溫情況下不流動，只有加熱到一定溫度才能流動。到了冬季，溫度更成為原油集輸流程中不容忽視的一環。因此，稠油開采集輸過程中的耗能較大。

　　既然火炬系統不間斷發熱，那能不能把它當成以前家里燒水時常用的“熱得快”來用？一個大膽的想法在技術人員的腦海里浮現。但是，選用什么樣的材料、什么樣的換熱形式？如何安裝？換熱效率能達到多少？熱量如何消納？

　　有了“熱得快”，那就得圍繞著它造一個“熱水瓶”。面對這些問題，魯克沁采油管理區組織多部門進行了多輪論證，最終決定選用四管螺旋換熱結構盤管貼合火炬筒體內壁的安裝方式。在盤管材質方面，選用具有優異的抗氧化性、耐腐蝕性、耐溫高達1200攝氏度的310s型不銹鋼。在具體安裝上，技術人員在火炬內的燃燒筒新增了一套循環水系統——水經過站內鍋爐水循環泵加壓后，再經過火炬加熱，加熱后的熱水循環進入站內伴熱供水管網，為場站原油集輸提供源源不斷的熱能供給。

　　2024年12月，火炬余熱回收項目取得成功。運行以來，截至目前，火炬加熱盤管來水溫度穩定控制在50攝氏度左右，夏季出水溫度最高可達58攝氏度，整體加熱功率達到450千瓦。

　　地下：利用地溫為稠油吹“暖風”

　　在大多數情況下，隨著深度的增加，地層溫度也會上升。在魯克沁油區，2800米以下的地層，地溫達到50多攝氏度。魯克沁采油管理區巧妙利用地層溫度這一自然條件，來降低稠油處理過程中的能耗成本。

　　魯克沁稠油中含有大量的膠質和瀝青質成分。這些成分有一個特性，就是容易在油水界面上吸附，進而形成一層既黏稠又厚實的薄膜。這層薄膜的存在，使得乳狀液中的水滴難以相互聚合并分離，從而形成了一種穩定的油包水型乳狀液體系。這種體系的形成，無疑加大了稠油脫水的難度。

　　以往稠油脫水主要依靠三段式脫水工藝，其中第二段脫水作為稠油脫水最關鍵的環節，需要將來液溫度加熱至50攝氏度以上，在脫水器加入破乳劑后快速脫水，而且溫度波動將在很大程度上影響該段稠油脫水效果。為保證溫度，需要1臺至2臺電加熱爐專門為采出液進行加熱。

　　2024年開始，魯克沁采油管理區技術人員創新思路，通過改變破乳劑加注方式，將破乳劑送至地下井筒2800米處，利用地層溫度和井筒充分攪動代替地面加熱，進行破乳脫水，達到延長破乳脫水反應時間的目的。

　　通過這項舉措，魯克沁采油管理區成功實現魯中聯合站混合油電加熱爐停用，在提高現有能耗利用率的同時降低了生產成本。2024年，通過這項舉措，魯克沁采油管理區減少混合油電加熱爐電耗1711萬千瓦時。

　　能耗革命還在繼續。今年年初以來，魯克沁采油管理區在原有放空氣回收熱電聯產技術和放空火炬棄置熱能再利用技術項目穩定運行的基礎上，在玉北脫水站同樣開展技術推廣應用和項目建設，6月中旬完成建設投產工作。截至目前，玉北脫水站項目機組已運行406小時，累計發電9萬千瓦時，供熱60萬千瓦時，創效超50萬元。（吐哈石油報記者 張斌 姚驊）