地熱開發(fā)利用能否成為傳統(tǒng)油企拓展新能源業(yè)務的突破口

當前，國家已經明確提出要堅持發(fā)展非化石能源與清潔高效利用化石能源并重。就大多數(shù)傳統(tǒng)石油公司尤其是石油央企來說，一方面應繼續(xù)堅持大力發(fā)展天然氣特別是非常規(guī)天然氣資源的勘探開發(fā)，進一步推動成品油質量升級，提高終端產品的品質；另一方面也要順應國家能源轉型大勢，積極參與地熱、生物質能、風能、太陽能等非化石能源的產業(yè)化、規(guī)?；_發(fā)，提高新型清潔能源的供應比重。

長期以來，中國石油作為關系到國家能源安全和國民經濟命脈的國有重要骨干企業(yè)，積極適應能源革命和能源轉型的大趨勢，在新能源領域進行了諸多嘗試和拓展，謀劃企業(yè)轉型與清潔化發(fā)展，部分業(yè)務已取得長足進步和明顯成效。

石油央企的新能源經·地熱篇

用地下功夫做新文章

記者 | 王源

2018年9月底，位于雄安新區(qū)容東安置區(qū)內的地熱試驗井——容東熱5-1井開鉆。這口井由中國地質調查局和中國雄安建設集團支持、華北油田具體實施，也是中國石油在雄安新區(qū)內的首口地熱井。

傳統(tǒng)石油公司在地熱開發(fā)利用中具有得天獨厚的天然優(yōu)勢，特別是石油行業(yè)的人才、技術和裝備為地熱能開發(fā)提供了便利條件。在國家推進能源革命和低碳轉型的宏觀背景下，加快地熱資源的開發(fā)利用能否成為傳統(tǒng)石油公司拓展新能源業(yè)務、尋找效益增長點的突破口？

國家規(guī)劃充分重視 油田開發(fā)效益初顯

油田利用地熱資源能帶來顯著的經濟、環(huán)境和社會效益，不僅助推油田實現(xiàn)節(jié)能減排、綠色開發(fā)的目標，還能盤活固定資產，降低開發(fā)成本并帶來可觀的經濟收益，提升油田企業(yè)的品牌效益和社會形象。

作為一種可再生清潔能源，地熱能的能源利用系數(shù)達73%，遠高于太陽能和風能等常規(guī)清潔能源。根據《“十三五”能源規(guī)劃》，到2020年，我國非化石能源占一次能源消費的15%，其中地熱能在一次能源消費結構中占1.5%。雖然比例不是很大，但地熱能的比例增長占整個非化石能源的1/3，足以說明國家對地熱能的重視。

從地熱資源及其開發(fā)利用情況來看，我國中低溫地熱資源十分豐富，且大部分分布在沉積盆地，尤其是含油氣盆地內的地熱資源是我國中低溫地熱資源的主體。根據中國石油勘探開發(fā)研究院完成的地熱資源評價，中國石油礦權區(qū)內油田公司的地熱資源總量達1.0845萬億噸標準煤，年可采量為16億噸標準煤，以華北油田地熱資源最為豐富?？紤]到地熱資源量、開發(fā)利用的經濟性和市場需求，華北、大港、冀東、遼河、大慶、吉林和長慶等油田均具有很大的發(fā)展?jié)摿?。如果這幾家油田的地熱資源得到充分開發(fā)，每年可替代8億噸煤炭，減排二氧化碳21億噸。

石油企業(yè)擁有研究評價地熱資源量、有效開發(fā)利用中深層地熱資源的行業(yè)優(yōu)勢。1995年，中國石油首次組建京津冀地熱資源評價及開發(fā)利用研究項目經理部，在華北、大港、冀東油田開展地熱資源評價與開發(fā)利用研究，提出了示范區(qū)建設、油田轉地熱田、地熱產業(yè)發(fā)展等很多有價值的建議。

油田利用地熱資源能帶來顯著的經濟、環(huán)境和社會效益，不僅助推油田實現(xiàn)節(jié)能減排、綠色開發(fā)的目標，還能盤活固定資產，將已經沉淀的廢棄井作為地熱井重新開發(fā)利用，直接降低開發(fā)成本并帶來可觀的經濟收益，在促進就業(yè)的同時，提升油田企業(yè)的品牌效益和社會形象。

例如，在中國石油油區(qū)范圍內，華北油田對廢棄井霸9井的地熱開發(fā)是一個典型的成功案例。華北油田利用該井產出的地熱水，建成28座溫室大棚進行育苗并養(yǎng)殖花卉，經濟效益顯著，由此帶動當?shù)氐谌a業(yè)的發(fā)展。遼河油田淺層低溫地熱資源非常豐富，已利用熱泵技術開展重點地熱利用項目7個，其中5個采暖項目、2個供油氣技術伴熱項目，年總節(jié)能量6335噸標準煤，產生經濟效益564萬元。大慶油田于1998年發(fā)現(xiàn)地熱田，先后由油田勘探開發(fā)研究院、地下資源公司、新能源辦公室、勘探事業(yè)部等單位組織開展地熱評價與應用研究。油田水務公司成立地熱項目部，相關地熱能研究工作快速推進，建成31個地熱項目，年替代能耗4.65萬噸標準煤。

上圖表示的是中國石油礦權區(qū)內不同地溫場的地熱資源量及地熱資源豐度?？v坐標是地熱資源量，橫坐標是地溫梯度（即地球不受大氣溫度影響的地層溫度隨深度增加的增長率），氣泡大小表示資源豐度。每個氣泡的中心點顯示的是不同油田的平均地溫梯度和地熱資源量，大小代表的是該油田的地熱資源豐度，氣泡越大，資源豐度越高，資源越富集。劃分的三個顏色表示三種不同的地溫梯度。地溫梯度大于3攝氏度/100米為高地溫場，為“熱”盆，低于2.5攝氏度/100米為“冷”盆，介于兩者之間的為“溫”盆。優(yōu)質資源主要富集在東部的高地溫場的幾個油田，有的盡管資源量不是很大，但資源豐度高。（數(shù)據來源：中國石油勘探開發(fā)研究院）

石油企業(yè)得天獨厚 資源技術一應俱全

我國幾乎所有油田都擁有開發(fā)潛力較大的熱儲層，有利于實施試驗性開發(fā)研究。從勘探到開發(fā)再到生產，石油開發(fā)過程的全套技術幾乎全部可以應用于地熱開發(fā)。石油公司熟悉地下情況，直接降低了地熱資源的勘探成本。

地熱開采與油氣開采同屬資源采掘和能源行業(yè)，開采技術具有相似性，傳統(tǒng)石油公司在地熱能開發(fā)利用中具有得天獨厚的優(yōu)勢，特別是石油行業(yè)的人才、技術和裝備為地熱開發(fā)提供了非常便利的條件，因此石油企業(yè)轉型拓展地熱能業(yè)務可謂順理成章。

從資源角度來說，我國幾乎所有油田都擁有開發(fā)潛力較大的熱儲層，有利于實施試驗性開發(fā)研究。同時，部分老油田已進入開采中后期，具有井網成熟、含水量高的特點，東部大多數(shù)油田的含水率已達到80%甚至90%以上。部分區(qū)塊由于井下溫度高，采出液溫度能達到50攝氏度至60攝氏度。在油氣開采過程中，80%以上的地熱水被采出地面，這些地熱水可以直接用于溫室大棚、輸油伴熱、地熱采暖等項目。因此，若將這些經濟可采性差的油田區(qū)塊改造為地熱生產區(qū)塊，可以極大降低地熱開發(fā)利用成本。

從技術層面來看，從勘探到開發(fā)再到生產，石油開發(fā)過程的全套技術幾乎全部可以應用于地熱開發(fā)。比如，在前期勘探環(huán)節(jié)，淺層地熱資源勘查、地下水抽采和回灌稱得上是石油勘探開發(fā)的簡化版本，對石油企業(yè)來說技術門檻并不高。而目前現(xiàn)有的鉆井技術和水力壓裂技術也能支持開發(fā)埋藏深度為3000米至6000米范圍內的干熱巖儲層，這兩個關鍵技術均在石油生產過程中得到充分應用，技術成熟度非常高。

從開發(fā)基礎來看，在油氣勘探開發(fā)過程中，石油公司熟悉地下情況，各油田在礦權區(qū)內積累了大量地質、地球物理、鉆井和地球化學等資料，直接降低了地熱資源的勘探成本。大型石油企業(yè)從油氣勘查設備到鉆采設備硬軟件一應俱全，諸多設備可以改裝、轉為地熱開采設備。同時，石油企業(yè)經過長時間的市場錘煉，已形成比較完善的管理和運營體系，在規(guī)范運作、安全生產、環(huán)境保護等方面優(yōu)勢顯著。

容東熱5-1井位于雄安新區(qū)容東安置區(qū)，設計井深3129米，造斜點500米，最大井斜31.98度，為五段制三開定向井，是中國石油在雄安新區(qū)打的首口地熱井。（圖片來源：微信公眾號“華油田時空”）

“雄縣模式”值得借鑒 做好規(guī)劃開啟征程

目前集團公司規(guī)劃計劃部正在制定地熱能規(guī)模開發(fā)的統(tǒng)領性規(guī)劃。一旦規(guī)劃落地實施，中國石油的地熱開發(fā)將會上一個新的臺階，也將拉開中國石油進軍地熱領域的序幕。

現(xiàn)階段，一些大型國有企業(yè)、民營企業(yè)紛紛進入地熱領域，發(fā)展規(guī)劃完善，市場規(guī)模擴張較快。其中，中國石化在河北省雄縣對地熱供暖的開發(fā)利用所形成的“雄縣模式”，得到國家能源局等部委的認可，成為我國地熱供暖的試驗田和推廣開發(fā)的范本。

中國石油勘探開發(fā)研究院的研究認為，中國石化在地熱開發(fā)利用方面的諸多經驗和做法值得借鑒。首先，發(fā)展定位高。2013年，中國石化將地熱納入公司加快轉變發(fā)展方式、超前謀劃戰(zhàn)略布局和產業(yè)結構調整、大力發(fā)展新能源產業(yè)的重要品種，把地熱資源開發(fā)作為公司獨立業(yè)務進行整體規(guī)劃，將旗下新星公司定位為以地熱開發(fā)利用為主的清潔能源公司，并成立地熱研究院進行技術研發(fā)與推廣。其次，注重加強與政府溝通。“雄縣模式”已成為地熱開發(fā)領域內企業(yè)與地方政府合作的樣板。借此，國家地熱能開發(fā)利用研究及應用技術推廣中心落戶中國石化，地熱開發(fā)的標準制定也由中國石化主導。再次，規(guī)?；_發(fā)地熱能利用市場。最后，積極參加國家地熱能研究項目，主導國家地熱能發(fā)展規(guī)劃的編制與國家級地熱能研究項目的立項。

由此可見，石油公司想要大規(guī)模發(fā)展地熱業(yè)務，需要在五個方面做好詳細規(guī)劃。一是根據不同油田的地熱資源與需求情況分別制定相關規(guī)劃，做到心中有數(shù)。二是集成石油公司的優(yōu)勢技術。一些石油公司開展地熱技術研發(fā)和工程實施的單位不多，這些單位均是從自身業(yè)務特點開展與地熱相關的工作，人員少、力量分散、專業(yè)不配套，未形成專業(yè)化隊伍。三是出臺激勵政策，激發(fā)油田地熱開發(fā)利用的積極性。如因開發(fā)利用地熱而節(jié)省下來的燃油、燃氣，可采用商品量核算辦法納入項目的盈利收入；對利用地熱減排的二氧化碳納入節(jié)能減排指標予以獎勵等。四是明確技術發(fā)展路線，做好市場需求調查和發(fā)展?jié)摿ρ芯浚鶕袌鲆?guī)劃進行相應的技術推廣。五是加強與相關部委、地方政府的溝通，爭取政策支持。

據了解，目前集團公司規(guī)劃計劃部正在制定地熱能規(guī)模開發(fā)的統(tǒng)領性規(guī)劃。可以預見，一旦規(guī)劃落地實施，中國石油的地熱開發(fā)將會上一個新的臺階，也將拉開中國石油大規(guī)模進軍地熱領域的序幕

作者：石油策

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