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点“碳”成金,沙漠变绿洲,生态油田建设精彩纷呈。
昔日荒无人烟的戈壁沙漠,而今变成了野兔出没、飞鸟嬉戏的油田绿洲。
“磕头机”曾经作为油田最醒目的标志,如今开始在中国石化主力油田逐步淡出。
作为温室气体的二氧化碳,被点“碳”成金,成为提高采收率的高效驱油剂。
油气勘探开发中产生的废泥浆、污水被回收处理,重新变成了勘探开发中需要注入的泥浆和水。
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多年来,中国石化油气生产企业坚持走绿色低碳发展之路,大力推进节能减排和生态油田建设,精心保护生态坏境,谱写出了一曲曲工业与自然和谐发展的美妙乐章。
走进油田,首先映入眼帘的是一台台不知疲倦的“磕头机”(人们对抽油机的形象称呼)。
这种游梁式抽油机是100年前美国人发明的,如今是国内外油田常用的采油机械设备,其身影遍及全球大小油田,为世界各“油城”的建设发展立下了汗马功劳。
胜利油田发现51年来,已经累计为国家产油10亿吨。这些石油,都是一台台抽油机采出来的。和世界其他油田一样,胜利油田一直使用的都是这种常规的游梁抽油机。但这种抽油机普遍存在着起动冲击大、运行耗电多、大马拉小车、效率低下等诸多问题,不符合节能降耗、绿色发展的需要。有没有一种更好更节能的采油设备呢?
胜利油田近年来取得了令人鼓舞的突破。中国工程院院士、胜利油田资深首席高级专家顾心怿主持研发出长环形齿条抽油机。现场实验表明,这种抽油机可靠性较其他长冲程机型有较大提高,比普通抽油机节能25%~30%,平均每台年节电约2万千瓦时,经济效益和社会效益可观。目前该发明已获国家专利。
突破还不止于此。2011年12月20日,经过10小时的忙碌,胜利油田桩西采油厂第一台双井抽油机,在首个试验井组桩59-斜21和桩59-斜25井顺利安装并平稳开抽。这个井组与众不同的是,“兄弟俩”只有一套动力系统。两个月过去了,在井组日产液量没有波动的情况下,日节电率高达64.5%。这种双井抽油机,胜利油田已进行了5井组的现场应用,运转时间最长已达30个月,平均节电率达40%以上,每井组平均日节电187千瓦时。
在绿色低碳发展的潮流下,胜利油田正在逐步告别能耗较高的传统“磕头机”。他们加大添置新设备的投入,加大对超能耗限额系统和设备的更新改造力度,近年来淘汰高耗能设备1000多台。
中原油田也大力改造老式抽油机,目前已建成了3个节能抽油机示范区,为46口油井安装了塔式新型节能抽油机,机采系统效率平均提高10个百分点,平均单井日节电72千瓦时,46口井年节约电费100万元以上。
塔河油田位于新疆天山南麓塔克拉玛干沙漠北缘的荒漠地带。面对塔河探区脆弱的生态环境和恶劣的自然条件,西北油田分公司把建设绿色油田作为重中之重。
□ 西北油田员工联手救护国家二级保护动物——猎隼。明传真 摄
勘探开发过程中,会产生大量废弃钻井液,是主要污染物之一。过去对这些废浆一般采取固化处理,但处理成本较高,并会对油田内的土壤、水、空气、生物造成污染。为此,该公司实施泥浆回收循环再利用,将钻井、修井和完井作业中产生的废泥浆进行回收处理后,再发送到有需求的井使用。这样不仅减少了治污费用和废泥浆固化处理成本,而且可以用于钻井生产。通过回收泥浆再利用,该公司4年来节约配制泥浆成本8000多万元,增加经济效益近1.2亿元。
将处理合格的污水回注井口用以注水替油,是西北油田分公司的一项创举。目前,该公司在塔河油田3个联合站扩建污水处理系统,废水经过处理后,已经变成了井口回注和注水替油的宝贝。去年以来,该公司注水342口井,累计注水888.43万吨,增油73.84万吨。
近年来,该公司还本着“既满足勘探开发需要,又环保、又节约投资”的目的,不断加快伴生气的回收和利用。通过建设天然气回收利用装置,完善伴生气处理系统,建设天然气输气管网,实施“灭火炬工程”,不仅使塔河油田的采暖、餐饮、照明用电等设施的燃料均使用天然气,而且每年为库车、轮台的工业气、民用气和西气东输管网稳定送气12亿立方米,还塔河一个更加蔚蓝的天空。
中原油田积极履行环保责任和社会责任,从源头防范、过程控制、推广清洁生产实用技术三方面入手,将清洁生产工作融入油田勘探开发建设的全过程,有效控制污染物的产生,全力打造“绿色油田”。该油田成立清洁生产中心,负责油田各单位清洁生产工作的监督考核指导,将地质与工程相结合,地下与地上相结合,探索出了适合油田企业特点的清洁生产运行新模式,即针对采油区块,钻井公司提供清洁环保的生产(勘探)井,作业进行清洁生产施工,采油单位一方面加强自身管理,确保油、水、气井清洁生产运行,同时对在本区域内施工的其他单位(如钻井、作业、油建、维修)进行监督,确保施工单位清洁生产施工,从而保证从钻井到作业、采油等全过程的清洁生产,实现清洁生产目标。
从2008年全面推行清洁生产工作以来,中原油田共筛选出清洁生产方案1076项,实施1070项,累计节约天然气899.35万立方米,节约新鲜水147.37万吨,节约用电3259.07万千瓦时,产生直接经济效益7271万元,形成了包括钻井技术、污水综合治理技术、管网合理调整、综合提高系统效率和无污染作业工艺等适合油田生产特点的系列清洁生产实用技术。
中原油田通过全面推进资源综合利用,大力发展低碳经济和循环经济,实现了能源与环境、经济效益和社会效益的和谐。在多年的勘探开发过程中,始终坚持工业和生活污水深度处理、循环利用,实现了油田污水零排放。油田先后建成13座采油污水处理站,日处理采油污水9万余立方米,确保百分之百综合利用零排放;对炼油污水进行深度处理,达标后排放,确保不污染环境;对基地生活污水处理厂进行扩建和技术改造,日处理能力达到7万立方米,对减少地表水体污染起到了重要作用。目前,中原油田采油污水回注率达到100%,工业水重复利用率达到97%。
二氧化碳是主要的温室气体,排放过多将造成全球气候变暖,减少碳排放是避免人类气候灾变的主要目标。变“碳”为宝,利用二氧化碳驱油,则是油田企业实施低碳发展的最佳路径。中国石化油田企业不断推进捕集二氧化碳驱油、提高采收率的技术开发工程。
2010年初,国内最大的燃煤发电厂烟气二氧化碳捕集纯化装置在胜利油田胜利发电厂开工建设。投产后的装置每天生产液态二氧化碳100余吨,全年能够捕集、液化二氧化碳3万~4万吨。捕集处理后的二氧化碳纯度在99.5%以上,可全部应用于胜利油田开展的低渗透油藏二氧化碳驱油重大先导试验。这是胜利油田与中国石化南化集团研究院合作的一大成果,利用研究院具有国际领先水平的二氧化碳捕集技术,把胜利电厂的烟道气二氧化碳捕集提纯后注入地下,使油田的采收率大幅提高。
胜利油田的燃煤发电厂烟气二氧化碳捕集纯化技术,是在中国石化低渗透油藏二氧化碳驱提高采收率先导试验研究成果的基础上形成的。二氧化碳驱油是提高低渗透油田采收率的主要方法之一。二氧化碳被注入井下后,约有50%~60%被永久封存于地下,剩余的40%~50%则随着油田伴生气返回地面。但通过原油伴生气二氧化碳捕集纯化,可将伴生气二氧化碳回收,并就地回注驱油,进一步降低了二氧化碳驱油成本。
胜利油区目前有低渗透油藏7.67亿吨,占总资源量的15.4%。由于二氧化碳气源不稳定,无法满足大规模推广二氧化碳驱油技术的需求。将胜利发电厂烟气中的二氧化碳捕集纯化,可以确保提供稳定廉价的二氧化碳气源。
电厂烟气二氧化碳捕集纯化技术,中国石化具有完全自主知识产权。它的推广应用,为今后胜利油田大规模开展二氧化碳驱油提供了稳定的气源保障和技术保证,同时每年减少碳排放3万多吨。如今在胜利油田纯梁采油厂注气站,庞大的二氧化碳储集罐连接着复杂的管道。这里每天都有100吨的二氧化碳注入井中,使对应的井组日产原油增长33%。
中原油田也在紧锣密鼓地开展二氧化碳驱油先导技术试验。该油田将炼油企业烟道中排出的炼油尾气——二氧化碳,经过回收处理,变成适用于油田三次采油的高效驱油剂。通过二氧化碳驱油先导试验,中原油田已将上万吨液态二氧化碳注入地下,井组年增油5000多吨,采出程度提高了6.5个百分点。
今天,当你行走在西北油田轮台基地的花园里,不仅会惊叹于草丛中窜出的野兔,而且还会看到啄木鸟、布谷鸟等鸟类在花园旁、桃林中嬉戏。桃花、野兔、各种小鸟和石油人,构成了大漠中一幅绝妙的画卷。
为了留住各种小鸟,轮台基地的员工在桃树上装上了精致的鸟巢,使鸟儿流连忘返,乐于在塔河油田安家落户。为保护大漠中的胡杨、红柳等植被,该公司党员牵头开展领养胡杨的活动。生活区附近的胡杨树按人头承包,定时为胡杨树浇水、施肥。该公司每年在植树节时还会开展大规模的植树活动。如今,该公司的每个生活基地周围都成了一片绿洲。这一切,正是该公司坚持“人与自然和谐统一”理念结出的硕果。
该公司还投资1500万元实施大型防风固沙和绿化工程。在生活基地附近的柏油路边栽种耐旱、茂密的沙枣和红柳,用来挡风固沙。如今,一道道绿色城墙在塔河油田纵横交错,在公路两旁形成了宽5米、长27千米的绿化带,风沙得到有效控制,沙尘暴明显减少,受到附近居民一致好评。在树木无法成活的沙漠地带,他们修建人工固沙草坪,顺着公路绵延数百公里,成了沙漠公路的绿色守护神。在树木的种植过程中,他们采用喷洒杀虫剂和营养剂解决虫害,用滴灌模式取代漫灌模式,采用生活污水灌溉,年节约绿化用水4万立方米以上。多年来,各采油厂完成种植和恢复厂(站)绿化面积达35%以上,累计投资2800多万元,工作和生活环境极大改善,为建设塔河绿色油田奠定了基础。现在,塔河油田里的绿化带树木生长茂盛,形成了一道坚固的防风固沙屏障和亮丽的风景线。
在开发油气的同时,西北石油人自力更生建设自己的绿色家园,精心培育和呵护这里的一草一木。昔日狂风呼啸,飞沙弥漫的景象已成过去,即使在风沙肆虐的夏日,戈壁沙漠上依然红柳开满紫红色的花穗,胡杨傲立,野鸟翱翔。
“塔河油田是全国最大的海相碳酸盐岩油气田,代表着中国资源采掘型企业的形象。我们已经拥有了国内外领先的勘探开发技术,环保也要向国际最高标准看齐。”西北石油局局长、西北油田分公司总经理刘中云说。