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勘探与钻采工程

辽河油田:打响稠油热采绿色革命“第一枪”(图)

2024/5/10   关键字:   来源:[互联网]
  辽河油田设计院电热熔盐储能团队推动中国石油电热熔盐新型储能方式“从0到1”的突破——
  [中国石油新闻中心2024-05-09]
  5月7日,在辽河油田欢喜岭采油厂齐40块,世界首座电热熔盐储能注汽站把夜间谷电转换为热能,每天将120吨蒸汽注入不远处的蒸汽驱井。
  这是中国石油电热熔盐新型储能方式“从0到1”的突破,推动蒸汽生产用能从天然气加热到电加热发生革命性变化,引领稠油绿色开采迈出关键一步。很难想象,这个“第一”出自平均年龄仅有35岁的设计团队之手。一年多来,辽河油田设计院电热熔盐储能团队以超乎寻常的胆识、勇往直前的毅力,打响了稠油热采绿色革命“第一枪”。
  匠心独运
  世界首座电热熔盐储能注汽站问世
  辽河油田作为国内陆上最大稠油热采油田,注汽开发产量占54.5%,注汽能耗占总能耗的75%。“双碳”背景下,传统燃气生产蒸汽的方式难以为继。如何实现绿色转型,成为石油人必须面对的时代之问。
  一年前,51岁的辽河油田一级工程师赵兴罡领到了这个时代命题。他以设计院新能源所各专业年轻骨干为班底,向这一世界级难题发起冲击。
  电热熔盐储能技术在石油开发领域应用,尚无先例。选什么样的熔盐?怎么实现热交换?设计多大排量?一连串的问题需要解答,但从接到指示到交出可研初设的时间只有短短40天。赵兴罡带领团队成员与时间赛跑。蒸汽发生系统是储能注汽站最关键的一个部分。团队在设计中发现,电热熔盐储能热量释放具有波动性,如果采用传统的蒸汽发生系统抽水流程,不仅用水量大,生产参数波动也大,直接影响系统稳定性。
  面对困难,赵兴罡带领团队成员开展“头脑风暴”:能否在蒸汽发生器出口抽一部分蒸汽,给低温进水预热?这个想法激发了团队的灵感,在最终决定使用“抽汽流程”替代运行50余年的“抽水流程”后,团队明确分工,计算工作量、模拟流程、模拟数据同步进行。团队成员加班加点,历时7天,在不断模拟、论证、推翻、再论证中,突破重重关隘。事实证明,储能注汽站能够平稳运行,抽汽流程的设计起到了关键作用。
  短短11个月,这个团队成功攻克了电热熔盐储能换热循环工艺、蒸汽发生器干度精准调控等关键技术,综合效率从光热熔盐发电的35%提高到90%以上,实现了熔盐储能技术在油田应用“0”的突破。
  精益求精
  设计施工全环节不留一丝遗憾
  设计没有唯一解,只有最优解。完美设计的背后,离不开团队成员300多个日夜无私无悔的付出。电热熔盐储能关键在于熔盐的选择。面对林林总总的熔盐,团队部分成员倾向三元盐,认为凝固点低,便于管理和运行。赵兴罡却坚持做二元盐和三元盐两条路线的计算。如果单纯选择三元盐,团队只需要按照属性设计各个参数即可。两条路线优选意味着需要更多的精力来论证,但也多了一种选择。
  “无论付出多少,一定要找到最好的方案!”赵兴罡斩钉截铁地说。为了不留遗憾,经过6天鏖战,团队拿出百余页计算纸,得出了出人意料的结果——前期不被人看好的二元盐,在经过系统测算后更为经济适用,成为最终选项。
  电热熔盐储能设计能否精准落地,现场施工阶段是关键。为提高设计方案与施工的匹配性,团队全天候派人值守现场。电热熔盐对保温要求极高,温度不能过高也不能过低,保温必须做得“超常规”。由于现场盯得紧,总能第一时间发现一些关键性问题,减少了很多返工。一年下来,赵兴罡瘦了许多,头发白了一片,但他觉得值:“设计一辈子能干几个第一?既然有机会干了,就必须干好!”
  代代传承
  啃硬骨头彰显科学家精神
  大项目是锻造青年人才的熔炉。首座电热熔盐储能注汽站,是设计院不同年龄段技术人员并肩奋战、集智创新的结晶。
  辽河油田首席专家李明辉是电热熔盐储能注汽项目总工程师,他是臧振胜的师傅。在项目中,臧振胜负责自控仪表系统的设计。身为首席专家,李明辉平日很忙,但电热熔盐储能项目始终在他心中占据重要位置。
  尽管不在一处办公,李明辉也常常前往徒弟办公室,两人专心探讨电热熔盐自动控制流程,对昼夜温差等所有影响因素,二人一条一条地过。“我是搞仪表专业的,有时眼界会窄,师傅会从整体项目运行情况出发,全盘考虑问题,让我有豁然开朗的感觉。”臧振胜说。
  团队中的另一对师徒是赵兴罡和技术骨干张馨。他俩一起攻关储能注汽站工艺流程设计。由于计算量大,负责计算的张馨出现微小偏差都会导致返工再算,赵兴罡连熬4宿,自己也算了一遍。当张馨拿出结果给师傅时,赵兴罡也从桌上拿出了厚厚一沓自己手算的计算纸,计算结果几乎一致。张馨当场就没忍住,红了眼圈。“电热熔盐设计目前还没有计算软件,全靠自己编程手算,迭代计算很多,逻辑非常复杂,计算过程需要几百个步骤,年轻人算下来一遍,都觉得身心疲惫,我师傅50多了,难以想象他是怎么熬过来的。”张馨说。
  一代人有一代人的使命,一代人有一代人的作为。在推动稠油热采绿色革命的道路上,设计人薪火相传、接续奋斗,为油田打造新质生产力、加快转型发展努力拼搏着。
  中化新网讯?近日,江汉油田八面河油区新井面120-35-斜9井侧钻,热采后喜获日产油17.9吨高产,为八面河油区二季度持续上产蓄力。
  近几年,针对以河道沉积为主的高效热采单元面120区沙三中水淹严重、高效热采井选井困难的现状,江汉油田勘探开发研究院技术人员围绕河道剩余油开展精细研究,明确侧缘相变带为剩余油富集区,并强化油藏工艺钻井一体化研究,利用老井侧钻进一步提升开发效益。
  为精准描述河道侧缘相展布,技术人员通过井震结合的方式,标定和追踪多条地震剖面上的相变点,确定河道侧缘边界,结合老井刻画水线,选择最优靶点部署侧钻井。实施后,该井钻遇油层6米,采取氮气隔热辅助工艺,最终获得高产。
  该井的成功,不但坚定了八面河同类型油藏剩余油潜力认识的信心,也验证了侧钻井在热采单元推广的可行性,为更精准挖潜剩余油提供支撑。