中國石油遼河油田節(jié)汽“增綠” 稠油解“新愁”

注汽是稠油開采的主要方式，也是導(dǎo)致稠油開發(fā)能耗高、成本高、碳排放高的主要因素。中國石油遼河油田打出“技術(shù)+管理+方式轉(zhuǎn)換”組合拳，控制注汽總量，全流程降低成本，推動轉(zhuǎn)型升級。

遼河油田注汽降本增效亮點

“十四五”期間，遼河油田扎實開展注汽降成本、降能耗工作，實現(xiàn)“冷凝提效、電熱熔鹽、干度自控”三大技術(shù)突破和“管道檢驗、鍋爐評估、內(nèi)部注汽”三項管理創(chuàng)新，注汽系統(tǒng)效率由2020年的72.5%提升至2023年的77.3%，實現(xiàn)降成本2.78億元。

今年前5個月，遼河油田每生產(chǎn)一噸蒸汽，天然氣用量同比下降0.66立方米。

“這一降幅看似微不足道，但乘以全油田每天6萬多噸的注汽量，相當于每天省下成本近7萬元，減碳80噸。”遼河油田工程技術(shù)部副主任單長城說。

注汽是稠油開采的主要方式，也是導(dǎo)致稠油開發(fā)能耗高、成本高、碳排放高的主要因素。稠油開發(fā)如何轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，朝著更低能耗、更低成本、更加綠色的方向發(fā)展？遼河油田牽住注汽這個“牛鼻子”，打出“技術(shù)+管理+方式轉(zhuǎn)換”組合拳，著力化解稠油“新愁”。

（中國石油遼河油田）

技術(shù)升級 節(jié)氣更省勁

“真沒想到，咱這運行了16年的老鍋爐，熱效率也能達到96.8%。”說起站里新改造完成的冷凝鍋爐，遼河油田錦州采油廠新2號注汽站站長王璐連連稱贊。在他身后，是用全新一代冷凝技術(shù)改造后的鍋爐，煙氣中的潛熱得以回收利用，生產(chǎn)一噸蒸汽可節(jié)約天然氣3.7立方米。

遼河油田57%的產(chǎn)量采用注汽開發(fā)，300余臺注汽鍋爐年消耗天然氣近16億立方米。“這些鍋爐大多服役了二三十年，短期內(nèi)難以全部更新。利用新技術(shù)實施提效改造，是當下最現(xiàn)實的降本降碳途徑。”單長城說。

近5年，遼河油田對傳統(tǒng)鍋爐對流段進行了三代工藝升級。第一代是增大對流段換熱面積，實現(xiàn)顯熱提效；第二代是采取“對流段+蒸發(fā)段”組合方式換熱，進一步推動顯熱提效；第三代是采取“對流段+冷凝段”組合方式，實現(xiàn)“顯熱+潛熱”雙重提效。全油田近1/3的鍋爐經(jīng)改造后煥發(fā)新活力，年節(jié)氣達2800萬立方米。工藝改造讓老鍋爐既節(jié)約了天然氣，也更省勁了。

遼河油田實施鍋爐數(shù)字化、智能化改造，實現(xiàn)注汽干度、供水量等參數(shù)自動監(jiān)測與控制，既降低鍋爐單耗，也降低勞動強度。目前，已有12座注汽站實施了自控技術(shù)改造，年可節(jié)約成本350余萬元。

新技術(shù)還帶來了蒸汽生產(chǎn)方式大變革。40多年前，正是得益于鍋爐技術(shù)的突破，遼河油田在國內(nèi)率先取得稠油熱采試驗成功。此后，鍋爐燃料歷經(jīng)從煤炭到原油再到燃氣的轉(zhuǎn)變。盡管越來越清潔，但依然擺脫不了以化石能源生產(chǎn)化石能源的窠臼。近年來，遼河油田全力打造全新一代清潔鍋爐。去年12月，世界首座15兆瓦電熱熔鹽儲能注汽站在齊40塊投運。該站利用夜間谷電來生產(chǎn)蒸汽，拉開了注汽用能“以電代氣”的序幕。投運至今，已累計生產(chǎn)蒸汽1.8萬噸，替代天然氣120萬立方米。

精細管理 全流程對標 “對”出大效益

5月初，遼河油田注汽系統(tǒng)前4個月的對標成績揭曉，鍋爐燃氣單耗、用電單耗、注汽管線環(huán)表溫差等關(guān)鍵指標同比均有改善。同時，針對部分單位指標異常波動的情況，主管部門及時發(fā)出預(yù)警，督促其制定有效措施。

注汽開發(fā)是一個長鏈條的過程。蒸汽從鍋爐產(chǎn)出再輸送到井底，十成熱量往往只剩下不到七成。如何把更多的熱量輸送到井底？遼河油田開展產(chǎn)、輸、注全流程對標，提升精細管理水平。

內(nèi)部對標在7家注汽生產(chǎn)單位之間開展。主管部門每月統(tǒng)計通報“燃氣單耗”等10項主要指標，半年進行一次更全面的22項綜合指標統(tǒng)計分析，壓實各單位管理責(zé)任。特油公司注汽規(guī)模在油田排名第二。受鍋爐老化、軟化水含硅量高等因素影響，前幾年，“鍋爐熱效率”指標排名靠后。近3年，特油公司將主要對標指標考核到班站，增加設(shè)備除垢工作量，使鍋爐熱效率追至油田平均水平，年均減少消耗600多萬立方米。

遼河油田各單位也跟自己的指標對標。金海采油廠的“煙氣含氧量”指標此前一直靠前。近3年，這個廠進一步強化燃料與空氣配備調(diào)整，17臺鍋爐全部裝上含氧量自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，含氧量從4%以上降至2%，領(lǐng)先油田平均值超2個百分點。

在深化內(nèi)部對標的同時，遼河油田還主動與新疆、勝利等油田對標，并學(xué)習(xí)借鑒好的經(jīng)驗做法。初夏時節(jié)，走進遼河油田最大的稠油熱采區(qū)域曙光油區(qū)，200多公里注汽管道的外衣已從過去的灰色變成了白色。“變的不僅是外頭，也在里頭。”特油公司采油管理部副主任邢珂說。此前，注汽管線大多采用硅酸鹽作為保溫材料，在水泡后保溫效果變差。2022年曙光油區(qū)洪災(zāi)后，遼河油田借鑒外部經(jīng)驗，對這一地區(qū)的保溫管線進行集中改造，保溫材料由硅酸鹽升級為氣凝膠，防水和保溫效果更好，管道熱損失率下降1.6個百分點。

通過全流程精細對標，遼河油田熱注系統(tǒng)整體效率從2020年的72.5%提升到2023年的77.3%。

（中國石油遼河油田）

探索新招 從源頭控降注汽總量

如何破解稠油穩(wěn)產(chǎn)與節(jié)能降碳這對矛盾？遼河油田推動稠油綠色開發(fā)行動，沒有停留在注汽生產(chǎn)這一環(huán)節(jié)，而是從開發(fā)需求源頭上采取行動，努力打造更加低碳的開發(fā)方式，控降注汽總量。

4月初，位于齊40塊的一個蒸汽驅(qū)井組產(chǎn)量突降。采油作業(yè)區(qū)急忙組織商討對策。沒想到，技術(shù)人員給出的方案是：把注汽干度調(diào)低30%。“提產(chǎn)量應(yīng)該提高注汽干度，為什么要反向操作？”“蒸汽在地下流動存在‘超覆’現(xiàn)象。若在蒸汽驅(qū)后期繼續(xù)保持高干度注汽，會導(dǎo)致蒸汽沿著汽腔上部優(yōu)勢通道快速溜走，起不到‘洗桑拿’的作用。降低注汽干度反而有利于蒸汽沿著汽腔低部位慢慢流動，把剩余油攆出來。”技術(shù)人員講出了原因。果然，在將注汽干度下調(diào)30%后，這個井組日均產(chǎn)量增長6噸，含水率下降4.8個百分點。

“精準注汽是要注到關(guān)鍵點上，找到保持穩(wěn)產(chǎn)與降成本的平衡點。”單長城算了一筆賬，油田每少注入一噸蒸汽，可減少相關(guān)費用150元。

近年來，遼河油田努力應(yīng)用更多不注汽、少注汽的開采方式，努力用較少的蒸汽采更多的油。近日，遼河冷家油田的一口稠油吞吐井在結(jié)束第七輪采油后，技術(shù)人員沒有再往井里注入蒸汽，而是注入一種特制的生物酶。“這種生物酶可以‘咬’斷稠油重分子鏈，增強流動性，將其應(yīng)用到高輪次吞吐井中，驅(qū)油效果和注汽相當。”冷家油田開發(fā)公司工藝研究所所長王國軍說。去年，遼河油田實施降黏“冷采”50井次，替代蒸汽量5.1萬噸。此外，遼河油田還廣泛應(yīng)用二氧化碳來輔助稠油熱采，既可擠占部分蒸汽腔，減少蒸汽使用量，也可有效控制蒸汽腔的發(fā)育方向，改善開發(fā)效果。下一步，遼河油田繼續(xù)將控降注汽規(guī)模作為提質(zhì)增效的重要舉措，努力實現(xiàn)注汽總量較2023年降低9%的目標。（文/羅前彬 單祥斌 蘇斌等）