“雙碳”背景下A公司油氣產業發展策略研究

＊稅敏 彭輝界 鄭潔

（1.中海石油（中國）有限公司深圳分公司 廣東 518000 2.中海油研究總院有限責任公司 北京 100028）

為響應各部門各行業要加速制定“雙碳”發展行動方案號召[1-3]，A公司作為國家“千家”重點用能單位，在肩負增儲上產重任的情況下，如何既保障國家能源安全，又兼顧低碳減排和高質量發展成為一道必答題。隨著油田開發的進行，在生產油田開發后期均處于特高含水階段，為維持產量，產液量會逐步增加，綜合能耗會上升，造成在生產油田單位產品能耗持續上升；隨著增儲上產“七年行動計劃”的推進，新項目的不斷投產勢必也會帶來能耗的上升。因此通過研究，需要提前謀劃公司高質量發展和可持續發展問題，短期內聚焦新形勢下高質量增儲上產目標，中長期以綠色低碳戰略為引領，持續加大天然氣勘探開發力度，為地區的發展提供清潔能源，努力當好綠色油田的建設者、清潔能源的供應者、綠色低碳的踐行者。

1.二氧化碳排放現狀

A公司是國家“千家”重點用能單位。2020年CO2排放總量2058235t，碳排放強度0.1181tCO2e/t油氣當量。排放類別包括化石燃料燃燒、火炬燃燒、工藝放空、外購電力和甲烷逃逸與逸散，燃料燃燒占二氧化碳排放比重最大，達到65%；其次為工藝放空和火炬燃燒，排放二氧化碳占比分別為17%、15%。

2.碳達峰研究

（1）碳達峰影響因素。實現碳達峰的關鍵在于控制油氣產量。這涉及多層面因素：國家政策和戰略規劃設定行業框架；公司發展策略影響資源利用；資源稟賦（分布、物性、密度）決定資源質量和數量；技術條件（勘探、開發、工程技術）影響開發效率和成本；市場環境（如油價和開采成本）影響市場競爭力。這些因素共同決定油氣產量達峰的時間和方式。國家的增儲上產戰略尤為關鍵。挑戰包括資源稟賦理解、規劃變化、技術需求和外部環境不穩定性。但政策明確、資源清晰、技術成熟、環境穩定時，達峰目標更易實現。

（2）降碳路徑分析。A公司的未來降碳策略主要依賴于能源結構調整，包括使用光伏、風電等替代化石燃料以及回收油田放空氣用于發電或供熱。碳減排措施涵蓋結構降碳和技術減排：結構降碳通過調整油氣開采比例，尤其是增加天然氣開采；技術減排則側重于設備改良以提高能效。碳封存技術，即將伴生氣封存地下[4-6]，尚處試驗階段。碳循環包括人工碳轉化和碳匯：人工碳轉化是將二氧化碳轉化為有價值的化學品或燃料，而碳匯指通過植物光合作用吸收二氧化碳，如植樹造林或海域種植海藻。

3.油氣低碳減排研究及舉措

（1）在生產油氣田低碳減排研究及舉措。實施成熟的節能降碳技術對于公司減緩碳排放總量快速上升的趨勢具有重要意義，公司“十四五”期間在產油氣田計劃實施的節能減碳項目包括FPSO伴生氣回收利用及生產LPG、終端回收工藝脫碳排放的二氧化碳生產食品級液態產品、平臺火炬氣冷放空改為火炬燃燒。如果項目順利實施，減碳量預計超30×104tCO2e。

隨著在產油氣田開發進入中后期，含水上升，需要提高產液量來維持產量，基于2020年公司在產油田碳排放總量205.8×104tCO2e，在考慮減碳措施的條件下，到2025年公司碳排放量將達到407.5×104tCO2e，到2025年產量碳排放強度196.3kgCO2e/噸油氣當量。

（2）新油田低碳減排研究及舉措。為保障國家能源安全，公司正積極推進增儲上產“七年行動計劃”，預計“十四五”期間將有超過20個新油氣田投產，強化新油氣田開發項目的節能減碳管控對于公司高質量發展至關重要，將節能低碳作為落實“綠色低碳”戰略的抓手。在經過梳理國家發布的節能低碳技術推廣目錄和借鑒吸收同行業節能技術的基礎上，2020年發布了A公司上游推廣應用十項技術清單。詳見表1。

表1 上游節能推廣應用技術清單

5內燃機/燃氣透平發電機/燃氣壓縮機尾氣余熱回收技術余熱回收裝置，包括煙腔和內部盤管，利用平臺熱源（如內燃機、燃氣透平發電機、燃氣壓縮機尾氣余熱）與盤管內熱介質油（或其他介質）進行熱交換，回收熱量供平臺使用，提升能源效率6 余熱海水淡化將海水加熱后送入閃蒸室，這里的低壓環境使熱鹽水迅速部分蒸發成蒸汽，降低了水溫。這個過程中產生的蒸汽在冷海水中冷凝，從而生成所需的淡水。這種方法有效地將海水轉化為淡水將海上油氣田鍋爐、加熱爐的高溫排煙中的余熱回收利用，用于預熱入爐空氣；或用于溴化鋰空調制冷8 電力組網 通過電力組網可整合現有電站資源，提高發電機組運行效率7 余熱溴化鋰加熱/制冷9鉆機模塊電力系統優化改造在海上FPSO項目中，鉆采平臺配有鉆井發電機組，但主電站與鉆井設備間缺乏互備供電能力。建議設計使主電站能向鉆機供電，鉆機也可作應急備用電源，減少鉆井發電機對外購柴油的依賴。同時，當鉆井船靠泊平臺時，平臺可供電給鉆井船，以減少柴油消耗并提高發電效率10 電能質量提升電網電能質量涉及諧波治理和無功補償。諧波治理通過增設有源或無源濾波裝置，減少變頻控制電氣設備產生的諧波對電網的危害。無功補償通過在配電間接入電力電容器組，降低由感性設備引起的無功功率，提高電能質量

公司不斷加強對新建項目節能減碳約束限制，在預可研和可研階段充分考慮能耗和碳排放影響，對照發布的上游節能新技術，逐條評估技術應用可行性，詳細論證節能減碳措施，明確項目能耗和碳排放水平。嚴格落實能評和碳評管理的制度要求，對新建項目節能和碳排放影響評價從嚴審查，對采取節能減碳措施情況進行系統評估。“十四五”期間投產的新油氣田開發項目采取的節能減碳措施見表2。

表2 “十四五”期間投產的新油氣田開發項目節能減碳措施

4.新能源替代技術展望

（1）岸電輸送展望。海上油田使用岸電可以一舉多得[7-8]。陸地電網供電幫助海上平臺節約了原油和天然氣，減少溫室氣體排放，同時提高了生產的穩定性。這種方法還促進了海上油田開發的升級，降低了新油田的發電機組需求和開發成本。此外，岸電改造減少了對進口發電機的依賴，同時海底光纜的鋪設為大量數據傳輸提供了便利，為智能油田的發展奠定了基礎。

（2）風電展望。海上風電自20世紀90年代初起步于歐洲，自此開啟了一項人類可以利用更多清潔資源的新領域。經過三十余年的發展，全球海上風電取得了令人矚目的成績，逐漸成為了可再生能源發展的重要領域之一，吸引著越來越多的國家和企業加入其中。根據GWEC的數據顯示，近年來全球海上風電累計裝機量呈現逐年上升趨勢；從2016年的14.5GW上升至2022年的64.31GW[9]。我國擁有發展海上風電的天然優勢，海上風能資源豐富[10]，集中連片規模化開發海上風電，將有效提高海域資源利用效率，降低項目建設與運營成本。

公司利用其在海上油氣田工程、勘測及裝備設計和制造方面的專業優勢，推動海上風電產業發展。2020年9月，其規劃的首個300MW海上風電項目—江蘇竹根沙項目成功并網，年發電量約8.6億千瓦時，較同等燃煤發電可節省約27.9萬噸標準煤，減少二氧化碳排放約57.1萬噸。根據《廣東省國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》，大力發展清潔低碳能源如海上風電[11]。A公司憑借近40年海上工程經驗，積極布局海上風電，對地區能源結構轉型和實現“碳達峰、碳中和”目標具有重要意義。

5.發展策略及建議

在降碳過程中，A公司面臨的主要問題包括：在生產油氣田進入中后期時含水量上升，導致產液量增加和能耗上升；新項目投產帶來的能耗增加；對資源稟賦的不完全了解、規劃的調整、技術的進步需求及外部環境的不確定性。A公司需要平衡國家能源安全與低碳減排的目標，通過結構調整和技術提升以及開發新能源來減少碳排放，同時面臨技術創新和市場環境變化帶來的挑戰。

(1)A公司油氣產業中短期發展策略

①依托現有設施輻射深層及周邊儲層，通過立體挖潛、滾動擴邊及周邊構造滾動評價的方式實現儲量規模持續擴大，減少新增設施帶來的基礎能耗增加。②區域統籌，新項目開發方案充分考慮周邊潛力，適當預留，以降低后期目標開發經濟門檻，實現新發現儲量的快速動用。③開展伴生氣回收利用研究，評估注氣開發及伴生氣發電的可行性，通過伴生氣回注提高油田的采收率，利用伴生氣發電實現區域供電，減少火炬放空造成的碳排放量。④創新工藝方法，加強注水、穩油控水及找堵水等技術研究，減少油田產液量及液處理量，降低能耗，降低油田碳排放量。

(2)A公司油氣產業中長期發展策略

①積極增儲上產，做強做優主業。在油氣勘探開發業務當前具備較強競爭力的情況下擴大規模，可以為分公司帶來穩定的現金流，為以后的發展奠定更加堅實的基礎。②產品結構調整，穩油增氣，向氣傾斜。天然氣為低碳資產，其次為大中型中淺層油氣田，然后為近平臺的經濟型中小型油氣田。因此從油氣勘探開采結構上應該有所側重，必須加大天然氣勘探力度，規模上以大中型油氣田為主線，以富烴洼陷和潛在富烴洼陷為主戰場；層位上，中淺層加強搜索；地理位置上，圍繞已建平臺尋商業性含油氣構造。③拓非降碳，介入新能源。針對中短期降碳減排，通過提升設備能效和相關清潔技術的引進實現能耗的降低，通過碳管理實現碳排放強度的可控制。中長期而言，必須致力于新能源的開發用以彌補燃料燃燒和平臺日常生活使用。