“雙碳”目標(biāo)下，油田企業(yè)如何開發(fā)利用地?zé)崮?/h1>

發(fā)布日期：2022-09-15瀏覽次數(shù)：7679

雙碳目標(biāo)下油氣田企業(yè)地?zé)崮荛_發(fā)利用思考

（1 長慶油田分公司公用事業(yè)部 陜西西安 710018；2長慶油田分公司勘探開發(fā)研究院 陜西西安 710018；3長慶油田分公司第五采油廠 陜西西安 710018；4長慶油田分公司高延工業(yè)服務(wù)處 陜西 西安 710200；5長慶油田分公司西安工業(yè)服務(wù)處 陜西西安 710018；6長慶油田分公司社會保險中心 陜西西安 710018；）

摘要：長期以來，中國能源體系以化石能源為主，在目前“雙碳”目標(biāo)的背景下油氣田企業(yè)碳減排壓力巨大，亟待推進能源技術(shù)革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。相對于傳統(tǒng)的化石能源，地?zé)崮苁且环N清潔環(huán)保的新型能源，具有安全、穩(wěn)定、高效的開發(fā)和利用特征。文章通過闡述地?zé)崮馨l(fā)展的動因、機遇，對油氣田地?zé)崮墁F(xiàn)狀進行分析，為傳統(tǒng)能源公司如何推進能源技術(shù)革命進行探索。

關(guān)鍵詞：能源；雙碳；油氣田；地?zé)崮?；開發(fā)利用

引言

首先是保障國家能源安全的要求：一方面我國油氣對外依存度不斷上升，根據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會數(shù)據(jù)，2015-2020年中國原油和天然氣進口規(guī)模逐年增長（表1-2），2020年中國進口原油約5.42億噸，同比增長7.3%；進口天然氣1.02億噸，同比增長5.3%；原油對外依存度達到73.5%，天然氣對外依存度達為42.0%，預(yù)計未來幾年我國油氣對外依存度還將繼續(xù)上升。另一方面我國新增探明油氣地質(zhì)儲量降至近10年來最低點，隨著高品質(zhì)常規(guī)油氣資源儲量的減少，我國油氣資源開發(fā)正日益轉(zhuǎn)向超深油氣、頁巖油氣、深水油氣、煤層氣等領(lǐng)域，而這些資源的開采由于技術(shù)難度較大、成本高，效益開發(fā)難度大。因此，實現(xiàn)由傳統(tǒng)油氣資源開發(fā)向油氣與新能源開發(fā)并重的能源轉(zhuǎn)型，是保障國家能源安全的必然選擇。

其次是雙碳目標(biāo)下的迫切需要：我國正面臨著有限的化石燃料資源和更嚴(yán)格的環(huán)境保護要求的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，發(fā)展清潔能源是當(dāng)前可以同時解決一系列能源問題的最優(yōu)途徑。在此基礎(chǔ)上，我國明確提出力爭2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標(biāo)后，未來常規(guī)化石能源的使用要逐漸減少。而奔向低碳的核心是能源轉(zhuǎn)型，由常規(guī)的化石燃料能源轉(zhuǎn)向可再生能源，同時大部分可再生能源如風(fēng)能、太陽能等，都是波動性、間歇性的，而地?zé)崮軆α控S富、分布廣泛，具有穩(wěn)定連續(xù)的優(yōu)勢。

作為非碳基能源，地?zé)崮芫哂袕姶蟮拇婊茉吹墓δ?，一是是隨著城市化程度不斷提高（2030年，我國城鎮(zhèn)化率將提高到70%，2050年，80%），我國每年新增建筑面積約20億平方米，加之南方供暖市場逐漸擴大，我國建筑領(lǐng)域的碳排放量在未來十年內(nèi)仍會持續(xù)攀升，二是在環(huán)境約束條件下的燃煤電廠將可能面臨關(guān)?；虬徇w，電廠余熱帶動的城市供暖面積急需新的熱源替代。利用地?zé)崮芴娲鷤鹘y(tǒng)碳基能源供暖，是實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標(biāo)不可或缺的能源，理應(yīng)發(fā)揮更大的作用。

1.2 地?zé)崮馨l(fā)展的機遇

2020年9月22日，習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上發(fā)表講話，鄭重提出中國碳達峰、碳中和目標(biāo)。2021年1月27日，國家能源局發(fā)布《關(guān)于因地制宜做好可再生能源供暖工作的通知》，將地?zé)崮茏鳛榭稍偕茉垂┡闹匾绞?，積極鼓勵推廣和應(yīng)用；2月23日，就《關(guān)于促進地?zé)崮荛_發(fā)利用的若干意見（征求意見稿）》公開征求意見，系統(tǒng)性提出了地?zé)崮馨l(fā)展的目標(biāo)和重點任務(wù)，目標(biāo)要求2025年地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e比2020年增加50%；2035年地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e比2025年翻一番。根據(jù)此目標(biāo)，預(yù)測至2025年地?zé)峁┡ㄖ评洌┟娣e將達20億平方米以上，2035年地?zé)峁┡ㄖ评洌┟娣e將達40億平方米以上。任務(wù)要求編制地?zé)崮荛_發(fā)利用規(guī)劃，營造有利于地?zé)崮荛_發(fā)利用的政策環(huán)境，中國地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)將迎來發(fā)展的春天。

2、油氣田企業(yè)開發(fā)地?zé)崮芾脙?yōu)勢及現(xiàn)狀分析

2.1油氣田企業(yè)開發(fā)地?zé)崮芾玫膬?yōu)勢

2.1.1開發(fā)前景廣闊

在我國板塊內(nèi)部地殼沉降區(qū)，廣泛發(fā)育了中新生代沉積盆地，如華北盆地、松遼盆地、四川盆地、鄂爾多斯盆地、渭河盆地、蘇北盆地等，沉積盆地不僅富集油氣資源，也蘊藏豐富的中低溫地?zé)豳Y源。

在含油氣盆地中，地下水與油氣、地?zé)崮苋呦嗷ヒ来?，初步測算中石油探區(qū)主要盆地地?zé)豳Y源量約占全國地?zé)豳Y源總量的70-80%，2000m以淺儲存的地?zé)豳Y源總量相當(dāng)于4000×10⁸t標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱量溫度利用下限25℃）。同時這些地?zé)豳Y源的分布區(qū)大多位于我國經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)，油氣田企業(yè)開發(fā)這些地區(qū)的地?zé)豳Y源，具有得天獨厚的地域條件和廣闊的市場應(yīng)用前景。

2.1.2技術(shù)優(yōu)勢明顯

地?zé)崮荛_發(fā)利用屬于多行業(yè)、多學(xué)科之間的交叉與融合，其開發(fā)利用技術(shù)是一門多學(xué)科的綜合技術(shù)，主要包括地?zé)豳Y源的勘查與評價技術(shù)、高溫地?zé)徙@完井 工藝技術(shù)、高效換熱和制冷技術(shù)、防腐防垢技術(shù)、地?zé)嵛菜毓嗉夹g(shù)、地?zé)崽菁?利用技術(shù)、熱泵及地?zé)岚l(fā)電技術(shù)、地?zé)衢_發(fā)利用自動監(jiān)控與信息化技術(shù)、增強型地?zé)幔ǎ牛牵樱╅_發(fā)利用技術(shù)等。

油氣田企業(yè)在油氣數(shù)十年勘探開發(fā)過程中，積累了地?zé)豳Y源評價和開發(fā)所需的地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)等資料，以及開發(fā)地?zé)崮芩璧你@完井、測錄井、油藏工程、儲層壓裂改造、防腐防垢、自動監(jiān)控與信息化技等地?zé)豳Y源開發(fā)的關(guān)鍵核心技術(shù)，其地質(zhì)研究基礎(chǔ)與開發(fā)技術(shù)高度重疊，具有得天獨厚的技術(shù)優(yōu)勢。 

2.1.3 沉淀資產(chǎn)盤活

在對地?zé)崮苓M行開發(fā)利用時,首先會通過技術(shù)勘探手段對地?zé)崮苜Y源進行評估,確定地?zé)崮苜Y源的儲量以及開采可行性,然后依靠石油開采技術(shù)開鑿地?zé)峋?對溫度較高、熱儲存量大以及經(jīng)濟可開發(fā)性高的地?zé)崮苜Y源加以開發(fā)利用。油氣田隨著開發(fā)的不斷進行，儲層中的油氣會逐漸枯竭，當(dāng)其超出經(jīng)濟上的可行點，生產(chǎn)井就要被廢棄，如果不采取必要措施，廢棄井會帶來許多問題，也會耗費大量人力、物力和財力。

同時這些廢棄油氣井所處的區(qū)域常常是地?zé)崮苜Y源十分豐富的地區(qū)，其內(nèi)部存儲了十分巨大的可利用地?zé)崮苜Y源。因此,在原有油氣開采井的基礎(chǔ)上，對廢棄油氣井進行改造,將其作為地?zé)峋M行再利用具有十分重要的意義，不僅可以將地?zé)崮苻D(zhuǎn)化為機械能和電能加以利用，還可以在地?zé)崮苜Y源開發(fā)過程中節(jié)約大量的鉆井費用，減少地?zé)崮苜Y源的開發(fā)成本,而且在一定程度上對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境污染和安全隱患可以進行有效的治理。因此,利用廢棄油氣井進行地?zé)崮馨l(fā)電將大大提高廢棄油氣井的利用價值，同時也會成為一種廢棄油氣井綜合治理和有效利用地?zé)崮苜Y源的新方式。

2.1.4余熱利用潛力大

注水采油是目前油田低滲透儲層最常用的開發(fā)方式之一。在長期的開發(fā)過程中，有大量水注入地下，維持地層壓力，又有大量的水隨油氣一起采出，油氣分離后，形成新的污水；同時在氣田開發(fā)中也實施了多項排水采氣措施，產(chǎn)生了大量富含地?zé)崮艿奈鬯?，它們是油氣田地?zé)豳x存的重要組成部分。有效提取污水中的熱量，變廢為寶，節(jié)約了地?zé)衢_發(fā)的鉆井成本，又解決了熱儲層貧水問題，對于能源的高效利用非常重要。

2.2油氣田企業(yè)開發(fā)地?zé)崮芾矛F(xiàn)狀分析

長期以來，油氣田企業(yè)的主要精力都在油氣勘探開發(fā)上。隨著全球能源轉(zhuǎn)型的持續(xù)推進，2021年9月底，國家能源局發(fā)布的《關(guān)于能源領(lǐng)域深化“放管服”改革優(yōu)化營商環(huán)境的實施意見（征求意見稿）》，要求傳統(tǒng)石油公司在做好油氣生產(chǎn)的同時，積極拓展風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮?、氫能等新能源業(yè)務(wù)，紛紛向綜合能源公司轉(zhuǎn)型發(fā)展。另一方面，以玉門油田為代表的部分老油田企業(yè)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，油氣資源逐漸匱乏，單純依賴“油氣”發(fā)展愈發(fā)力不從心，亟需轉(zhuǎn)換發(fā)展動能。

中國石化在 2014 年就在河北省雄縣實現(xiàn)了地?zé)峁┡采w率 95%以上。地?zé)崤c天然氣結(jié)合來為整個城區(qū)供熱，雄縣項目是中國石化在華北地區(qū)建設(shè)的第一個地?zé)峁┡こ?。公司在進駐雄縣之初，根據(jù)雄縣地?zé)豳Y源情況合理化布局，對地?zé)豳Y源進行科學(xué)化開采，實現(xiàn)生產(chǎn)井科學(xué)開采和回灌井 100%回灌效果。

冀東油田積極打造京津冀地區(qū)地?zé)峁┡痉痘?，?018年率先建成中國石油首個域外清潔能源供暖項目，也是全國最大單體地?zé)峁┡椖?mdash;—武城縣清潔能源供暖項目，建成230萬平方米地?zé)峁┡椖?ldquo;當(dāng)年建設(shè)，當(dāng)年投用”，現(xiàn)已做到百分百“無壓回灌”。

截至2020年底，冀東油田已完鉆地?zé)峋?4口，建成曹妃甸新城和柳贊新農(nóng)村336萬平方米地?zé)峁┡椖?，年可?jié)約標(biāo)煤10.16萬噸，折合原油7.1萬噸，實現(xiàn)減排二氧化碳26.6萬噸，相當(dāng)于植樹95萬棵。2020年冬季，共入網(wǎng)運行熱力站27座，累計供熱時間151天，比燃煤鍋爐平均熱負(fù)荷高出近20%，供暖效果好，保障了華北理工大學(xué)等8所學(xué)校、美和藍(lán)灣等7個居民小區(qū)以及柳贊鎮(zhèn)農(nóng)村的供暖需求。

遼河油田自2006年以來，累計實施13個地?zé)犴椖吭囼?，建設(shè)了興一礦、潤誠苑小區(qū)等地?zé)峁┡こ?，每年可?jié)約燃煤4000余噸，減少二氧化碳排放超2萬噸。遼河油田錦州采油廠歡三聯(lián)合站地?zé)崂霉こ掏ㄟ^將10口廢棄油水井改造為地?zé)峋?，替代站?nèi)燒天然氣伴熱的工藝，預(yù)計每年能節(jié)約天然氣900余萬立方米，年可替代標(biāo)煤1.21萬噸，減少運行成本600萬元。

吉林油田2021年7月開展了乾安大情字花9站報廢井儲層地?zé)崂孟葘?dǎo)試驗項目，節(jié)能效果顯著，花9井熱采項目可實現(xiàn)日節(jié)氣1000立方米。

這些油氣田企業(yè)依托傳統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢，不斷打造地?zé)豳Y源商業(yè)利用新模式。

3、地?zé)崮荛_發(fā)中存在的問題

盡管經(jīng)過幾十年的發(fā)展和積累，地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)體系初步形成，但從整體上看，我國地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)還處于發(fā)展初期階段，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我國清潔供暖不斷增長的需求，特別是不能滿足“雙碳”目標(biāo)下地?zé)崮茉谀茉锤锩械膽?zhàn)略定位要求，制約油氣田企業(yè)地?zé)岚l(fā)展主要存在以下幾個方面的問題。

3.1. 屬性問題

總體看來，《水法》未明確地?zé)岬膶傩?，僅籠統(tǒng)指出地下水為水資源，沒有區(qū)分界定地?zé)崤c地下水；《礦產(chǎn)資源法》將地?zé)崃袨槟茉吹V產(chǎn)；《可再生能源法》則認(rèn)定地?zé)釣橐环N能源。因此，從法律層面講，地?zé)釢撛趽碛械V產(chǎn)資源屬性、水資源屬性、能源屬性三重定義，而我國針對地?zé)豳Y源屬性尚未形成統(tǒng)一明晰的定義。

具體到操作層面和執(zhí)法層面，地?zé)崾堋兜V產(chǎn)資源法》《水法》《可再生能源法》的調(diào)控，地?zé)岬墓芾砑冉o地方行政主管部門帶來困惑，具體來說就是管理分工多元化容易使地?zé)崞髽I(yè)分不清管理主體，造成部分地區(qū)地?zé)峁芾硐鄬靵y，權(quán)、責(zé)、利主體不明確，嚴(yán)重制約了地?zé)豳Y源的科學(xué)規(guī)劃、合理開發(fā)，越位、缺位、相互制約和重復(fù)執(zhí)法等問題經(jīng)常出現(xiàn)，這給油氣田企業(yè)開發(fā)地?zé)釒碇T多困惑。

3.2 伴生問題

由于屬性和技術(shù)不規(guī)范也帶來了大量伴生問題，一是部分地區(qū)未考慮地?zé)峁┡?ldquo;取熱不取水”的特點，地?zé)犴椖康V產(chǎn)資源費、水資源費收取政策相對教條，無論是否回灌，均按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)收取，損傷了采用回灌措施企業(yè)的收益和積極性。

二是由于技術(shù)不規(guī)范，開采地?zé)豳Y源過程中引起的地下水位下降、地表水污染等問題，再如系統(tǒng)設(shè)計與運營經(jīng)驗不足、缺乏科學(xué)論證造成的熱泵系統(tǒng)供暖效果難以保證等問題，對地?zé)岙a(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展產(chǎn)生了消極的社會影響，也帶來了項目審批難度大等問題。

3.3壁壘問題

目前從事地?zé)嵝袠I(yè)的企業(yè)、科研院所、事業(yè)單位相對較多，但多數(shù)技術(shù)研發(fā)工作都受限于基礎(chǔ)資料、知識產(chǎn)權(quán)、專利保護等，難以實現(xiàn)資源共享、技術(shù)共享。嚴(yán)重制約了行業(yè)和技術(shù)的發(fā)展，造成了重復(fù)投資和重復(fù)攻關(guān)的行業(yè)壁壘問題。

特別是砂巖熱儲地?zé)嵛菜毓唷⒏蔁釒r發(fā)電、地下儲能、深井直接換熱、防腐防垢、熱儲改造、地?zé)崴L距離輸送等技術(shù)問題仍未能有效解決，形成了技術(shù)發(fā)展的壁壘，嚴(yán)重影響了地?zé)豳Y源的可持續(xù)發(fā)展和規(guī)?；瘧?yīng)用。  

3.4效益問題

可再生能源是新生事物，技術(shù)上需要提高效益，經(jīng)濟上需要降低成本，如果不提供政策支持是無法與常規(guī)能源競爭的。但是地?zé)崮荛_發(fā)，特別是中深層地?zé)崮芄┡庙椖渴且豁椕裆こ?，具有初投資較大、回報周期長、內(nèi)部收益率低等特點，如果按照與常規(guī)能源按照同樣的經(jīng)濟指標(biāo)立項、審批、考核，不提供政策支持的情況下是無法與常規(guī)能源競爭的。

4、油氣田企業(yè)地?zé)崮荛_發(fā)路徑

實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)要構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，而地?zé)崮茏鳛槲宕蠓翘蓟稍偕茉粗?，特別適合于為建筑供冷供熱，替代和減少化石能源在建筑中的使用，是未來能源轉(zhuǎn)型的新方向。

要加快實施和推進地?zé)崮艿惹鍧嵞茉刺娲?，國家能源局要求傳統(tǒng)石油公司在做好油氣生產(chǎn)的同時，大力拓展地?zé)崮艿惹鍧嵞茉礃I(yè)務(wù)，就要解決地?zé)崮荛_發(fā)過程中的高成本、低效益問題。如何通過政策支持和技術(shù)創(chuàng)新快速降低地?zé)崮荛_發(fā)和利用成本，擴大使用規(guī)模和應(yīng)用場景，關(guān)于油氣田企業(yè)地?zé)崮荛_發(fā)路徑提以下幾點建議：

4.1  統(tǒng)籌部署，同步研究

地?zé)崤c石油是共存于沉積盆地的兩種資源，與油氣開發(fā)技術(shù)高度重疊，這就要求油氣田企業(yè)在油氣勘探評價過程中將地?zé)豳Y源與油氣資源的勘探評價工作同計劃、同部署、同研究，節(jié)約地?zé)豳Y源的勘探評價成本。

同時在油田開發(fā)區(qū)有較大的地?zé)崮軕?yīng)用空間和可利用的廢棄油水井，可以大幅降低勘探開采成本，開展地?zé)崮芴菁壘C合利用的條件也非常優(yōu)越，主要涉及輸油管線維溫伴熱、站內(nèi)采暖、洗浴、措施洗井、大棚種植等，將地?zé)崮艿拈_發(fā)與油氣田的開發(fā)和建設(shè)統(tǒng)籌部署，也是油氣田企業(yè)開發(fā)和利用地?zé)崮芙档屯顿Y的有效途徑。

4.2  多能互補，協(xié)同發(fā)展

地?zé)豳Y源開發(fā)利用的主要投資和成本來自鉆完井、提液、泵輸和回灌，提液量與回灌液量大，用電量較大，電力成本占運行成本的比例較高，用電成本占操作成本的1/3-1/2以上。

同時，國家能源局發(fā)布又要求傳統(tǒng)石油公司在做好油氣生產(chǎn)的同時，積極拓展風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮?、氫能等新能源業(yè)務(wù)，一是利用風(fēng)電和光伏的棄電（成本低廉）來降低地?zé)崮荛_發(fā)利用過程中的運行成本；二是因區(qū)域、用戶特征，綜合利用城市余熱資源，合理利用區(qū)域周邊熱源，借鑒“雄安模式”以水熱型地?zé)崮芄┡偷芈窆艿卦礋岜脼榛A(chǔ)熱源，以污水余熱、垃圾發(fā)電余熱、太陽能為補充，建成多能互補的清潔能源供熱系統(tǒng)，也是油氣田企業(yè)開發(fā)和利用地?zé)崮芙档屯顿Y的一種方式。

4.3  政策支持，技術(shù)引領(lǐng)

地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展模式的完善直接關(guān)系到地?zé)岙a(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，同時也與政府績效、企業(yè)利潤、金融機構(gòu)收益和用戶利益密切相關(guān)。

一是與美國、日本、冰島等地?zé)岚l(fā)達國家相比，我國地?zé)岙a(chǎn)業(yè)在發(fā)展模式上還存在很大差距。為了彌補這種差距，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)趕超，針對地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，政府應(yīng)當(dāng)簡化地?zé)釋徟绦?、加大稅收?yōu)惠力度、推行政府采購等優(yōu)惠政策，推動地?zé)岙a(chǎn)業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展。

二是發(fā)揮職能優(yōu)勢，引導(dǎo)學(xué)校、科研管理部門、企業(yè)及有關(guān)方面加強地?zé)峒夹g(shù)研發(fā)、人才隊伍建設(shè)，打破行業(yè)壁壘，形成合力，向政策、技術(shù)要效益，不斷降低地?zé)衢_發(fā)成本，提高地?zé)衢_發(fā)效益，帶動油氣田企業(yè)地?zé)崮荛_發(fā)利用的積極性。