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首页 >> 能源论坛 >> 关于华北油田地区地热开发利用的思考
 
关于华北油田地区地热开发利用的思考
来源:中国石油天然气华北油田分公司 作者:辛守良 时间:2019/1/22 
2017年,国家第一次把地热能开发利用列入“十三五”规划,明确要求依靠科技进步,创新地热能开发利用模式,按照技术先进、环境友好、经济可行的总体要求,全面促进地热能有效利用。

近日,国务院批复了《河北雄安新区总体规划(2018—2035年)》。规划提出,打造优美自然生态环境,坚持尊重自然、顺应自然、保护自然,开展生态保护与环境治理,建设新时代的生态文明典范城市,塑造高品质城区生态环境,保障区域生态安全,推动区域环境协同治理,根本改善大气环境质量,严守土壤环境安全底线,努力建设天蓝、地绿、水清的美丽雄安。

华北油田地处京津冀腹地、毗邻雄安新区,构造上属于渤海湾盆地冀中坳陷,地理位置十分优越,地热资源非常丰富。国家地热能开发利用“十三五”规划以及《河北雄安新区总体规划(2018—2035年)》为华北油田地热事业带来了新的发展契机,华北油田也义无反顾的承担起了做为央企的社会责任,本着“没有雄安新区周边的蓝天白云,就没有雄安新区的天蓝地绿”的思维,积极推进做为清洁可再生能源的地热开发利用工作,从雄安新区第一口潜山热储层地热井钻探到任丘西部砂岩热储层地热供暖先导试验,再到任丘西部油田利用地热替代燃油工程实施------华北油田的地热开发利用工作正在迎来春天,逐渐由“凹陷”走向“凸起”。

一、华北油田地热利用现状及展望

上世纪九十年代,华北油田开始利用位于霸县凹陷南孟潜山的霸九井产出的地热水进行社区供暖和花卉种植,其中供暖面积约23万平方米,每年节约燃气约210万方,花卉温室大棚面积约1.5万平方米,每年产值约75万元,具有很好的经济效益。

本世纪初期,华北油田组织地质、钻井、测井、开发等方面的多名专家,利用油田勘探过程中积累的的地质认识、钻井资料、油水井生产资料等,按照相关标准完成了冀中坳陷地热资源评价,评价结果认为,冀中坳陷自上而下分布有四套热储层即上第三系明化镇组、馆陶组高孔隙型砂岩热储层、下第三系东营组、沙河街组中孔隙型砂岩热储层、下古生界奥陶系和寒武系府君山组裂缝型石灰岩、白云岩热储层、中山元古界蓟县系雾迷山组和长城系高于庄组裂缝~溶洞型白云岩热储层,其中上第三系馆陶组热储层和蓟县系雾迷山组热储层在冀中坳陷分布广、面积大、资源量丰富,是地热利用的有利储层。在此基础上,华北油田先后在雁翎油田、荆丘油田、华苑社区、留北油田等进行了原油集输伴热、社区供暖、地热水发电等地热综合利用工作,特别是利用留北油田产出的地热水发电项目,在中国石油集团公司和国家科技部“863”项目支持下,利用油田生产产出的地热水,先后完成了400kW双螺杆膨胀机和500kW有机工质汽轮机地热发电先导试验,整个机组包括采液和集输系统、气液分离系统、换热系统、蒸发系统、冷却循环系统、发电和并网系统、远程监控和数据采集存储系统、余热水沉降系统、回注系统等,达到了预期效果,实现了成功探索和经验积累。

雄安新区成立以来,华北油田以“奉献清洁能源,助力绿色雄安”为指导,以“地处京津冀、毗邻雄安新区的区位优势,丰富的资源基础,详实的资料掌控,雄厚的技术实力,成熟的施工队伍和强大的品牌号召力”为基础,积极参与雄安新区建设,2018年初,在雄安新区安置区和起步区,新增完成了二百多公里的二维地震资料采集、处理和解释,同时与雄安新区和中国地质调查局对接,完成了地热开发试验井组的地质设计和论证工作,主要有以下几个目的:一是通过钻井资料与地震资料结合,落实容东安置区和起步区范围内的两套主要的地热储层即蓟县系雾迷山组和长城系高于庄组的物性、裂缝发育状况、埋深、厚度等资料,为该地区地热资源评价提供基础资料;二是通过抽水和回注试验,落实主要热储层的水质、水温、地层压力、单井产水能力和回注能力等资料,为编制地热利用方案提供依据。目前,试验井组其中一口井已经基本钻过雾迷山组热储层,正在按照设计方案向高于庄组地层钻进,阶段测试和抽水试验也获得了很好的效果。

同时,任丘西部(渤海职业技术学院矿区)砂岩热储层地热供暖先导试验方案完成初步论证,地热井钻井、现场试验包括单井抽水、回注实验,不同井距、不同完井方式的对井采注实验、多井组采注实验等已经完成,在此基础上,地热供暖先导试验项目也已经实施。任丘西部油田利用地热替代燃油工程项目已经投产运行。

古人云,天时地利人和是成功之路的三要素,华北油田地热利用工作已经具备了这三个要素:千年大计、国家大事的雄安新区成立是最大的天时,雄安新区位于华北油田油气探矿权范围内以及得天独厚的资源和技术优势是最真的地利,中石油和华北油田高层的重视和支持以及广大从业人员的众志成城是最好的人和,“天蓝、地绿、水清”的美丽雄安建设,将掀起地热利用的“热潮”,华北油田的地热利用工作也将逐渐走向快车道,由“凹陷”变为“凸起”。

二、关于地热利用工作的几点思考

几年来,为了鼓励和支持地热资源开发利用工作的有序推进,国家出台了不少优惠政策如2013年1月10日,国家能源局、财政部、国土资源部、住房和城乡建设部发布关于促进地热能开发利用的指导意见,鼓励开展各种形式的地热资源利用,探索适合地热能开发利用的商业模式,对地热发电商业化运行项目给予电价补贴政策。利用地热能供暖制冷的项目运行电价参照居民用电价格执行,采用地热能供暖(制冷)的企业可参照清洁能源锅炉采暖价格收取采暖费等;2017年1月,国家发展和改革委员会、国家能源局、国土资源部等部门发布《地热能开发利用“十三五”规划》,第一次把地热能开发利用上升到国家层面,保障措施包括研究制定地热能供暖投资支持政策和地热发电上网电价政策;完善地热能开发利用市场机制;完善地热能开发利用行业管理;加大关键设备和技术的研发投入;加强地热能规划落实情况监管等,这些政策的出台,为我国地热资源开发利用工作的健康发展指明了方向,也提供了坚强的政策保障。同时社会各界和企业也给予了较大的关注和投入,但是,目前的工作进展并非尽如人意,归纳起来,有以下几个方面值得思考。

一是认识方面。地热作为一种可再生的清洁能源也就是这几年主要是环境治理和北方冬季供暖期间才逐渐走进人民的工作和生活中,利用清洁能源替代原来的燃煤和燃油是一个不可逆转的趋势,特别是雄安新区的成立和建设,需要大量的清洁能源提供保障,这就为地热资源的开发利用提供了一个很好的平台,雄安新区及周边地区地热资源的利用是一个巨大的市场。

二是地热资源方面。近年来,随着地震资料、钻井资料、生产资料的增加以及各种新技术的广泛应用,为油田矿区及周边地区地热资源的进一步评价和落实提供了基础,应该依据这些资料,结合原来的资源评价认识,对整个区域的地热资源进行系统评价并根据地面城镇分布以及需求状况,有针对性的落实地下资源,达到地热资源的有效和便捷利用,实现地面需求与地下资源的有机结合。

三是关键技术研究和新技术推广应用。新技术的研究和推广应用是推动地热事业发展的重要保障,应该加强地热能开发方案编制技术、地下能量场变化技术包括数值模型技术、物理模型技术、现场试验技术等、地热能连续高效利用技术、地热水常压回注等技术研究;推广大排量低能耗采水技术、高效地热发电技术等,华北油田在这两项技术方面都积累了一定的经验,同时,华北油田无论是所处的地理位置还是所拥有的地热资源品位、地热资源量都具有巨大的优势,应该继续加强地热发电可行性方案论证,推动国内外高效成熟的地热发电技术应用;优化地面工艺处理技术、低成本、长效运行技术等。

四是管理和相关政策落地和实施。现有的地下热水资源开采利用通常由国土、环保、水务等部门管理,需要从这些部门获得探矿权、采矿权、环保许可、采水许可等,办理难度大、周期长,国际上一般采取由地质矿产主管部门统一管理的办法值得参考;关于相关政策落地和实施方面,2017年1月,国家发展和改革委员会、国家能源局、国土资源部等部门联合编制并发布了《地热能开发利用“十三五”规划》,这是地热能第一次被纳入到国家“十三五”发展规划中,在此之前,风能、太阳能分别被纳入到“十一五”、“十二五”规划中,迎来爆发式增长,其中风能与纳入规划前相比增加670多倍,光伏发电增加100多倍。由此可见,应该加大国家和各级政府相关政策的宣传力度,加快政策落地和实施,指导和帮助企业尽快执行政策并享受到政策带来的红利,鼓励其创造性和积极性,切实落实地热能发展“十三”五规划。

五是资源整合,资料共享方面。主要针对雄安新区。雄安新区位于华北油田油气探矿权范围内,油田掌握了雄安新区及其周边地区大量的地质资料、钻井资料、生产资料等,据初步了解,目前区域内还有一些央企、地方政府、民营企业等掌握着一些地质、水文、钻井等资料,应该加强统一管理,实现资源整合和资料共享,形成一个科学、统一的认识,减少重复投资,加快成果转换和实施。

六是关于油田地热利用。油田的勘探开发历程是我们发现认识、开发利用地热的重要基础。一方面要利用油田现有的高含水井或者所谓的“废弃井”以及集输管网系统,在不进行大规模改造和投资的前提下转为地热利用,替代目前的燃油燃气加热炉,节能减排,为油田生产服务;另一方面要依托油田,大力推进油田矿区内地热综合利用,形成特色技术和产业链,同时要积极开拓周边市场,积蓄人才,积累经验,逐步走向市场。

地热资源的开发利用符合国家战略发展规划,同时也是一项高风险低回报的系统工程,其科学开发利用,不仅需要国家和各级政府的精准政策支持和专项资金扶持,更需要按照创新思维和超前谋划的指导思想做好长远规划和顶层设计,应该坚持“资源是基础,技术是保障,科技是支撑,市场是导向,政策是引领,有效益可持续的良性发展是目的”的原则,按照“政府有成绩,企业有效益,人民有利益”的指导思想,积极开发利用地热资源,为“十三五”规划目标的顺利实施做出贡献。
责任编辑:myadmin
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