“双碳”指标下，油田企业若何开发利用地热能

双碳指标下油气田企业地热能开发利用思虑

颁布日期：2022-09-15浏览次数：12730

双碳指标下油气田企业地热能开发利用思虑

（1 长庆油田分公司公用事业部 陕西西安 710018；2长庆油田分公司勘探开发钻研院 陕西西安 710018；3长庆油田分公司第五采油厂 陕西西安 710018；4长庆油田分公司高延工业服务处 陕西 西安 710200；5长庆油田分公司西安工业服务处 陕西西安 710018；6长庆油田分公司社会保险中心 陕西西安 710018；）

提要：持久以来，中国能源系统以化石能源为主，在目前“双碳”指标的布景下油气田企业碳减排压力巨大，亟待推动能源技术革命，构建清洁低碳、安全高效的能源系统。相对于传统的化石能源，地热能是一种清洁环保的新型能源，拥有安全、不变、高效的开发和利用特点。文章通过论述地热能发展的动因、机缘，对油气田地热能近况进行分析，为传统能源公司若何推动能源技术革命进行索求。

关键词：能源；双碳；油气田；地热能；开发利用

引言

首先是保险国度能源安全的要求：一方面我国油气对表依存度不休上升，凭据中国石油和化学工业结合会数据，2015-2020年中国原油和天然气进口规模逐年增长（表1-2），2020年中国进口原油约5.42亿吨，同比增长7.3%；进口天然气1.02亿吨，同比增长5.3%；原油对表依存度达到73.5%，天然气对表依存度达为42.0%，预计将来几年我国油气对表依存度还将持续上升。另一方面我国新增探明油气地质储量降至近10年来最低点，随着高品质通例油气资源储量的削减，我国油气资源开发正日益转向超深油气、页岩油气、深水油气、煤层气等领域，而这些资源的开采由于技术难度较大、成本高，效益开起事度大。因而，实现由传统油气资源开发向油气与新能源开发并沉的能源转型，是保险国度能源安全的必然选择。

其次是双碳指标下的火急必要：我国正面对着有限的化石燃料资源和更严格的环境；ひ蟮难细裉粽，发展清洁能源是当前能够同时解决一系列能源问题的最优蹊径。在此基础上，我国明确提着力争2030年前碳达峰、2060年前碳中和的指标后，将来通例化石能源的使用要逐步削减。而奔向低碳的主题是能源转型，由通例的化石燃料能源转向可再生能源，同时大部门可再生能源如风能、太阳能等，都是颠簸性、间歇性的，而地热能储量丰硕、散布宽泛，拥有不变陆续的优势。

作为非碳基能源，地热能拥有壮大的包办化石能源的职能，一是是随着城市化水平不休提高（2030年，我国城镇化率将提高到70%，2050年，80%），我国每年新增构筑面积约20亿平方米，加之南方供暖市场逐步扩大，我国构筑领域的碳排放量在将来十年内仍会持续攀升，二是在环境约束前提下的燃煤电厂将可能面对关；虬崆，电厂余热带头的城市供暖面积急需新的热源代替。利用地热能代替传统碳基能源供暖，是实现碳达峰、碳中和指标不成或缺的能源，理当阐扬更大的作用。

1.2 地热能发展的机缘

2020年9月22日，习近平总书记在第七十五届结合国大会通常性争吵上颁发讲话，郑沉提出中国碳达峰、碳中和指标。2021年1月27日，国度能源局颁布《关于因地造宜做好可再生能源供暖工作的通知》，将地热能作为可再生能源供暖的沉要方式，积极激励推广和利用；2月23日，就《关于推进地热能开发利用的若干定见（征求定见稿）》公开征求定见，系统性提出了地热能发展的指标和沉点工作，指标要求2025年地热能供暖（造冷）面积比2020年增长50%；2035年地热能供暖（造冷）面积比2025年翻一番。凭据此指标，预测至2025年地热供暖（造冷）面积将达20亿平方米以上，2035年地热供暖（造冷）面积将达40亿平方米以上。工作要求假造地热能开发利用规划，营造有利于地热能开发利用的政策环境，中国地热能产业将迎来发展的春天。

2、油气田企业开发地热能利用优势及近况分析

2.1油气田企业开发地热能利用的优势

2.1.1开发远景辽阔

在我国板块内部地壳沉降区，宽泛发育了中新生代沉积盆地，如华北盆地、松辽盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地、渭河盆地、苏北盆地等，沉积盆地不仅富集油气资源，也蕴藏丰硕的中低温地热资源。

在含油气盆地中，地下水与油气、地热能三者相互依存，初步测算中石油探区重要盆地地热资源量约占全国地热资源总量的70-80%，2000m以浅贮存的地热资源总量相当于4000×10⁸t尺度煤的发热量温度利用下限25℃）。同使剽些地热资源的散布区大多位于我国经济较蓬勃地域，油气田企业开发这些地域的地热资源，拥有得天独厚的地域前提和辽阔的市场利用远景。

2.1.2技术优势显著

地热能开发利用属于多行业、多学科之间的交叉与融合，其开发利用技术是一门多学科的综合技术，重要蕴含地热资源的勘查与评价技术、高温地热钻完井 工艺技术、高效换热和造冷技术、防腐防垢技术、地热尾水回灌技术、地热梯级 利用技术、热泵及地热发电技术、地热开发利用自动监控与信息化技术、加强型地热（ＥＧＳ）开发利用技术等。

油气田企业在油气数十年勘探开发过程中，堆集了地热资源评价和开发所需的地质、地球物理、地球化学等资料，以及开发地热能所需的钻完井、测录井、油藏工程、储层压裂刷新、防腐防垢、自动监控与信息化技等地热资源开发的关键主题技术，其地质钻研基础与开发技术高度沉叠，拥有得天独厚的技术优势。 

2.1.3 沉淀资产盘活

在对地热能进行开发利用时,首先会通过技术勘探伎俩对地热能资源进行评估,确定地热能资源的储量以及开采可行性,而后依附石油开采技术开凿地热井,对温度较高、热贮存量大以及经济可开发性高的地热能资源加以开发利用。油气田随着开发的不休进行，储层中的油气会逐步枯竭，当其超出经济上的可行点，出产井就要被拔除，若是不采取必要措施，拔除井会带来很多问题，也会耗费大量人力、物力和财力。

同使剽些拔除油气井所处的区域时时是地热能资源极度丰硕的地域，其内部存储了极度巨大的可利用地热能资源。因而,在原有油气开采井的基础上，对拔除油气井进行刷新,将其作为地热井进行再利器拥有极度沉要的意思，不仅能够将地热能转化为机械能和电能加以利用，还能够在地热能资源开发过程中节约大量的钻井用度，削减地热能资源的开发成本,并且在肯定水平上对本地的环境传染和安全隐患能够进行有效的治理。因而,利用拔除油气井进行地热能发电将大大提高拔除油气井的利用价值，同时也会成为一种拔除油气井综合治理和有效利用地热能资源的新方式。

2.1.4余热利用潜力大

注水采油是目前油田低渗入储层最常用的开发方式之一。在持久的开发过程中，有大量水注入地下，维持地层压力，又有大量的水随油气一路采出，油气分离后，形成新的污水；同时在气田开发中也执行了多项排水采气措施，产生了大量富含地热能的污水，它们是油气田地热赋存的沉要组成部门。有效提取污水中的热量，变废为宝，节约了地热开发的钻井成本，又解决了热储层贫水问题，对于能源的高效利用极度沉要。

2.2油气田企业开发地热能利用近况分析

持久以来，油气田企业的重要精力都在油气勘探开发上。随着全球能源转型的持续推动，2021年9月底，国度能源局颁布的《关于能源领域深入“放管服”鼎新优化营商环境的执行定见（征求定见稿）》，要求传统石油公司在做好油气出产的同时，积极拓展风能、太阳能、地热能、氢能等新能源业务，纷纷向综合能源公司转型发展。另一方面，以玉门油田为代表的部门老油田企业经过数十年的发展，油气资源逐步匮乏，单纯依赖“油气”发展愈发力不从心，亟需转换发展动能。

中国石化在 2014 年就在河北省雄县实现了地热供暖覆盖率 95%以上。地扰纂天然气结合来为整个城区供热，雄县项目是中国石化在华北地域建设的第一个地热供暖工程。公司在进驻雄县之初，凭据雄县地热资源情况合理化布局，对地热资源进行科学化开采，实现出产井科学开采和回灌井 100%回灌成效。

冀东油田积极打造京津冀地域地热供暖示范基地，于2018年率先建成中国石油首个域表清洁能源供暖项目，也是全国最大单体地热供暖项目——武城县清洁能源供暖项目，建成230万平方米地热供暖项目“昔时建设，昔时投用”，现已做到百分百“无压回灌”。

截至2020年底，冀东油田已完钻地热井64口，建成曹妃甸新城和柳赞新村落336万平方米地热供暖项目，年可节约标煤10.16万吨，折合原油7.1万吨，实现减排二氧化碳26.6万吨，相当于植树95万棵。2020年冬季，共入网运行热力站27座，累计供热功夫151天，比燃煤锅炉均匀热负荷逾越近20%，供暖成效好，保险了华北理工大学等8所学堂、美和蓝湾等7个居民幼区以及柳赞镇村落的供暖需要。

辽河油田自2006年以来，累计执行13个地热项目试验，建设了兴一矿、润诚苑幼区等地热供暖工程，每年可节约燃煤4000余吨，削减二氧化碳排放超2万吨。辽河油田锦州采油厂欢三结合站地热利用工程通过将10口拔除油水井刷新为地热井，代替站内烧天然气伴热的工艺，预计每年能节约天然气900余万立方米，年可代替标煤1.21万吨，削减运行成本600万元。

吉林油田2021年7月发展了乾安大情字花9站报废井储层地热利用先导试验项目，节能成效显著，花9井热采项目可实现日骨气1000立方米。

这些油气田企业依附传统技术优势，不休打造地热资源商衣符用新模式。

3、地热能开发中存在的问题

只管经过几十年的发展和堆集，地热能产业系统初步形成，但从整体上看，我国地热能产业还处于发展初期阶段，还远远不能满足我国清洁供暖不休增长的需要，出格是不能满足“双碳”指标下地热能在能源革射中的战术定位要求，造约油气田企业地热发展重要存在以下几个方面的问题。

3.1. 属性问题

总体看来，《水法》未明确地热的属性，仅抽象指出地下水为水资源，没有分辨界定地扰纂地下水；《矿产资源法》将地热列为能源矿产；《可再生能源法》则认定地热为一种能源。因而，从司法层面讲，地热潜在占有矿产资源属性、水资源属性、能源属性三沉界说，而我国针对地热资源属性尚未形成统一了了的界说。

具体到操作层面和法律层面，地热受《矿产资源法》《水法》《可再生能源法》的调控，地热的治理既给处所行政主管部门带来猜疑，具体来说就是治理分工多元化容易使地热企业分不清治理主体，造成部门地域地热治理相对混乱，权、责、利主体不明确，严沉造约了地热资源的科学规划、合理开发，越位、缺位、相互造约和沉复法律等问题时时出现，这给油气田企业开发地热带来诸多猜疑。

3.2 伴生问题

由于属性和技术不规范也带来了大量伴生问题，一是部门地域未思考地热供暖“取热不取水”的特点，地热项目矿产资源费、水资源费收取政策相对教条，无论是否回灌，均依照统一尺度收取，危险了选取回灌措施企业的收益和积极性。

二是由于技术不规范，开采地热资源过程中引起的地下水位降落、地表水传染等问题，再如系统设计与运营经验不及、不足科学论证造成的热泵系统供暖成效难以保障等问题，对地热产业的良性发展产生了消极的社会影响，也带来了项目审批难度大等问题。

3.3壁垒问题

目前从事地热行业的企业、科研院所、事业单元相对较多，但无数技术研发工作都受限于基础资料、知识产权、专利；さ，难以实现资源共享、技术共享。严沉造约了行业和技术的发展，造成了沉复投资和沉复攻关的行业壁垒问题。

出格是砂岩热储地热尾水回灌、干热岩发电、地下储能、深井直接换热、防腐防垢、热储刷新、地热水长距离输送等技术问题仍未能有效解决，形成了技术发展的壁垒，严沉影响了地热资源的可持续发展和规；。  

3.4效益问题

可再生能源是新滋事物，技术上必要提高效益，经济上必要降低成本，若是不提供政策支持是无法与通例能源竞争的。但是地热能开发，出格是中深层地热能供暖利用项目是一项民生工程，拥有初投资较大、回报周期长、内部收益率低等特点，若是依照与通例能源依照同样的经济指标立项、审批、查核，不提供政策支持的情况下是无法与通例能源竞争的。

4、油气田企业地热能开发蹊径

实现“双碳”指标要构建清洁低碳、安全高效的能源系统，而地热能作为五大非碳基可再生能源之一，出格适合于为构筑供冷供热，代替和削减化石能源在构筑中的使用，是将来能源转型的新方向。

要加快执行和推动地热能等清洁能源代替，国度能源局要求传统石油公司在做好油气出产的同时，大力拓展地热能等清洁能源业务，就要解决地热能开发过程中的高成本、低效益问题。若何通过政策支持和技术创新急剧降低地热能开发和利用成本，扩大使用规模和利用场景，关于油气田企业地热能开发蹊径提以下几点建议：

4.1  两全局署，同步钻研

地扰纂石油是共存于沉积盆地的两种资源，与油气开发技术高度沉叠，这就要求油气田企业在油气勘探评价过程中将地热资源与油气资源的勘探评价工作同打算、同部署、同钻研，节约地热资源的勘探评价成本。

同时在油田开发区有较大的地热能利用空间和可利用的拔除油水井，能够大幅降低勘探开采成本，发展地热能梯级综合利用的前提也极度优越，重要涉及输油管线维温伴热、站内采暖、沐浴、措施洗井、大棚种植等，将地热能的开发与油气田的开发和建设两全局署，也是油气田企业开发和利用地热能降低投资的有效蹊径。

4.2  多能互补，协同发展

地热资源开发利用的重要投资和成正本自钻完井、提液、泵输和回灌，提液量与回灌液量大，用电量较大，电力成本占运行成本的比例较高，用电成本占操作成本的1/3-1/2以上。

同时，国度能源局颁布又要求传统石油公司在做好油气出产的同时，积极拓展风能、太阳能、地热能、氢能等新能源业务，一是利用风电和光伏的弃电（成本便宜）来降低地热能开发利用过程中的运行成本；二是因区域、用户特点，综合利用城市余热资源，合理利用区域周边热源，借鉴“雄安模式”以水热型地热能供温暖地埋管地源热泵为基础热源，以污水余热、垃圾发电余热、太阳能为补充，建成多能互补的清洁能源供热系统，也是油气田企业开发和利用地热能降低投资的一种方式。

4.3  政策支持，技术引领

地热产业发展模式的美满直接关系到地热产业的可持续发展，同时也与当拘抹效、企衣符润、金融机构收益和用户利益亲昵有关。

一是与美国、日本、冰岛等地热蓬勃国度相比，我国地热产业在发展模式上还存在很大差距。为了添补这种差距，实现产业赶超，针对地热产业发展示状，当局该当简化地热审批法式、加大税收优惠力度、奉行当局采购蹬着惠政策，推动地热产业实现逾越式发展。

二是阐扬职能优势，疏导学堂、科研治理部门、企业及有关方面加强地热技术研发、人才行列建设，突破行业壁垒，形成合力，向政策、技术要效益，不休降低地热开发成本，提高地热开发效益，带头油气田企业地热能开发利用的积极性。