地热能否烧开“双碳”目标

地热是油田发展的新能源，是建设绿色油气田的重要增量选项

“双碳”目标的提出，为经济社会发展树立了新的标杆。此标杆下各行各业都有减碳去碳之责任和义务，油气行业更是去碳减碳之重点。上游油气田虽不是油气行业的主要排放源，但温室气体排放控制丝毫不能放松。发展新能源，是油气田去碳减碳的重要手段。综合目前的发展形势看，地热是我国油田发展新能源、建设绿色油气田的重要增量选项。

油田地热资源优势突出

要实现油气田绿色低碳化运营，油气田需要在现有的基础上进一步加大发展新能源业务的力度。发展新能源对油田而言，并不是什么新鲜事。当今油田处处可见风电、太阳能发电以及地热资源开发利用的影子，新能源发展的轮廓可以说已经初步搭建起来，将来的发展也不会脱离这些范畴。如果说新能源要跨越，无非就是进一步加大力度，将新能源业务的发展提升至更高层次和更大规模。这就需要对油气田的新能源资源禀赋、各个能源的相对优劣势进行系统梳理，谋划更高层次的产业化发展道路。

油田企业发展风能、太阳能业务受制于气候和气象条件的限制，存在着供应间歇性的短板。而油田开发利用地热的条件，则要好很多。一方面，油田地热资源可以就地取材，井打到一定深度都会有热源；另一方面，现有的油气田废弃井设施和油田工程技术优势，为油田开发利用地热创造了先天有利条件。已开发的国内油田地热资源，目前主要用于供暖、养殖、原油加热和小规模发电。整个利用量是其资源量的极小部分。油气田要实现绿色低碳化发展，油田地热在路径选择方面非常具有竞争力。

热源获取的主要路径

那么，油田地热热源获取的主要路径是怎样的？主要有三方面。

继续做好污水余热利用。国内老油田目前多数进入高含水期，含水率普遍高达90%以上，油田生产过程中有大量水源注入地下用于维持地层压力，又有大量的水随油气一起采出，油气分离后再形成新的污水。公开资料显示，国内胜利油田十个采油厂现有含油污水处理站52座，实际处理污水量72万立方米/小时。其中，温度在55℃以上的污水站共19座，日排水量为38万立方米/小时。温度在60℃以上的污水站有14座，日排水量为26万立方米/小时。随着老油田挖潜力度的持续加大，会有越来越多的污水产生。

做好油田废弃井改地热井工作。根据相关统计，目前世界范围内有3000万口废弃井。美国得州有超过36万口废弃井，其中至少1.8万口废弃井的井深超过3000米。这些井的井底温度普遍为125℃—175℃。我国2005年废弃井数为7.68万口，2010年增加到9.2万口，目前已突破10万口。以胜利油田为例，大多数油井井深1000米—3000米，产出流体温度可达60℃—100℃，有些井流体温度甚至会更高，完全可以用来进行废弃井转地热井改造。国内外有学者对废弃井改造措施和取热应用进行了大量研究，提出了采用增强型地热系统和井下换热器取热等方法，并以此为基础讨论了废弃井地热资源的发电及供暖开发路径，理论上进一步拓宽了地热在油田的应用空间。近期，辽河油田首个地热工业应用示范项目就将10口废弃油水井改造成地热井，部分替代站内烧天然气加热采出液。该项目每年能节约天然气900余万立方米，减排二氧化碳3万吨，减少运行成本600万元。

通过钻探新地热井获取地热源。油气田多处于地热资源条件丰富的地区，除了利用污水余热、依托废弃井改造途径利用地热之外，在油田生产生活区系统开展地热资源勘查，依托油田企业勘探开发工程技术优势，通过钻探新的地热井实现对地热的有效利用是重要途径之一。

统筹兼顾，热电并举

目前油田对地热的利用主要以热为主，利用途径有原油输送加热、居民小区冬季供暖以及一定数量的地热农业养殖等，地热发电基本上没有涉及。未来油田地热产业发展的重点方向是热利用的结构调整与升级，实现热电并举。直接利用方面，当前主要任务是要对现有污水处理站、废弃井进行系统的梳理及规划布局，结合油田所在地区的经济社会发展需要，因地制宜布局供热项目，最大限度克服换热站、废弃井分布与居民居住区不匹配的矛盾，实现资源的优化配置。

地热发电利用，应作为地热业务升级的重点。根据现有的油气田温室气体核算标准，油气田外购电源的源头排放要纳入油气田自身的排放测算范畴。因此，发展油气田新能源电力实现一定比例的外购电源替代是油田降低碳排放的重要路径之一。在此形势和要求下，油田地热发电成为现实选择。发展地热发电的时间维度方面，应在重视高温地热发电的同时做好中低温地热发电的接续规划，目前很多深井井底温度在100℃附近，并不符合当前的高温发电资源条件。地热低温发电，理论上可以在油田实现突破。上世纪70年代，我国在中低温发电技术方面已取得进展，只是当时受制于国家经济与财政条件薄弱限制未能实现大规模推进。如今在“双碳”目标的驱动下，中低温地热发电技术再次回归有理论上的可能。发展中低温地热发电，如今有了更好的经济与科研条件。油田是很好的试验场。

做好地热科技攻关

发展新能源业务是油田实现节能降耗，实现绿色低碳发展的必由之路。但是，目前油田在新能源发展方面的能源品种选择并不多。地热以其资源稳定的优势为其在油田绿色低碳发展转型中赢得重要战略地位，但须重视解决油田在利用地热的过程中暴露出的问题。比如，污水余热利用目前面临的主要问题之一就是污水中有大量的杂质，容易堵塞换热器；污水处理站的位置往往不在居民区，长距离输送热又不具有经济性，导致其余热利用主要用于加热原油，实用性受到限制；地热发电技术在油田的应用基本上还是空白等等。

因此，统筹解决好这些问题事关油气田绿色低碳化推进工作的成败，需要面对和重视。建议油气田企业在制定自身中长期发展规划时，高度重视“双碳”目标下的地热发展布局，明确地热科技攻关方向，并根据发展需要明确各个时期的地热科技攻关重点。科技与投资组织形式上，可以考虑联合社会投资及科研机构，通过科技要素共享与合作的方式共同推动油田地热科技及产业化进展。