張漢沛 朱林(大慶油田工程有限公司)
地熱資源(geothermd resources)是儲存在地球內部的可再生熱能,是地球本土資源,資源量巨大。地熱資源具有經濟、安全、環保、穩定、清潔、靈活等許多其它新能源所不及的優點,地熱能源利用效率高,成本較低,具有非常廣闊的發展前景。
大慶油田地處松遼盆地北部(圖1),地下不僅富集著豐富的油氣資源,同時也蘊藏著豐富的中低溫地熱資源,淺層地熱田面積達183 km2,是國內罕見的大規模地熱富集區。加之位于松遼盆地中央坳陷區,屬中國東部巖石圈拉張的軟流圈上涌區,獨特的地理構造形成了集水、熱、礦于一體的可再生復合型地熱能資源,有利于梯級開發、綜合利用,實現節能減排、降本增效。
近些年,國家先后出臺了 《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》、《可再生能源中長期發展規劃》等一系列鼓勵新能源開發利用和節能減排的政策、規劃,對包括地熱在內的相關產業提供了資金扶持、稅費減免等優惠政策。
大慶油田已經進入開發中后期,原油綜合含水率已經超過80%,有的區塊甚至達到了95%,油田采出水量充足。資料表明,大慶油田年產水量達到約3.5×108m3,而且產量在逐年上升,溫度為35~42℃。如果采用有效的技術提取10℃溫差的熱量,全年就可獲得50×104t標準煤熱量,資源巨大。這些年來,大慶油田在利用低溫熱源供熱方面也積極地開展了一些工作,特別是采油二廠、三廠、七廠、九廠分別利用含油污水熱能及地熱資源解決了部分油田設施,如注水站、辦公樓等供暖及工藝管道伴熱等,取得了很好的效果。實踐證明,采用熱泵技術利用油田采出水可以實現民用、油田基礎設施供暖。目前已著手在油田老區大面積開展此項工作。
目前,已調查試油有地層靜溫資料的關停探井共2486口,平均地層中部深度1 936.45 m,平均地層靜溫44.39℃。其中,地層溫度在90℃以上的共366口,甚至有些井溫在130℃左右。充分利用油田已有的基礎設施、生產技術、儲層資料等條件,能為地熱發電和余熱綜合利用提供有利條件,是油田提高地熱資源利用效率的有效途徑。
從效率上看,高溫地熱發電的能量利用效率遠較中低溫地熱利用高,開發利用地熱資源未來的趨勢必然是向深層地熱發展。增強型地熱系統是近來國際上新興的地熱利用技術,我國對于深層地熱(干熱巖)的開發還剛剛起步,但大慶油區開展深層天然氣勘探時,已經發現有高溫巖體地熱能。干熱巖開發利用的主體技術——壓裂技術已在油田廣泛應用,為增強型地熱開發奠定了較好的基礎。
勘探開發實踐證實,沉積盆地不僅富集油氣資源,也蘊藏豐富的中低溫地熱資源,油田企業在勘探開發技術方面具有得天獨厚的優勢,地熱開發與油田開發具有許多相似之處。油田開發利用地熱資源,基礎雄厚,前景廣闊,大有可為。推進地熱資源開發利用,將有力推動地企進一步深入合作,為探索資源型城市地企協調發展提供新模式。
1)摸清家底,科學規劃。在充分調查基礎上,建議油田加強地熱能開發利用的規劃。
2)利用廢棄井開展中低溫地熱發電和綜合利用,是油田盤活資產、節能減排的現實選擇,建議盡快推進試驗進程。大慶油田存在著大量的停產或低產的廢棄井,應對廢棄井的地質條件和工程條件進行篩選研究,選擇適宜的廢棄井實施地熱利用改造。
3)開展地質研究。落實地熱田的范圍、儲量、層位及礦化度等水文地質條件,特別是地層、巖性、熱儲層的厚度、分布、賦水性、滲透率、壓力進行詳細地分析論證,選擇溫度高、水量大、可持續開采的探井作為地熱水的主產井。
4)積極儲備人才。油田從事地熱理論研究和應用開發實踐的人數不多,應當加大人才培養和引進力度,特別是地熱發電方面的專業人才。