曹妃甸新城的绿色供暖革命——冀东油田探索地热能源发展之路
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曹妃甸新城的绿色供暖革命——冀东油田探索地热能源发展之路

发布日期:2019-03-26  来源:地热能资讯

曹妃甸新城的绿色供暖革命——冀东油田探索地热能源发展之路

 

曹妃甸新城利用地热采暖,2018年冬季首次实现了燃煤污染物二氧化碳和粉尘“零排放”“零污染”,成为唐山地区首座“无烟城”。

 

该项目由冀东油田负责牵头。冀东油田努力将其打造成为具有引领作用的地热开发示范工程。项目运行至今,完全满足曹妃甸新城230万平方米的供暖需求,实现地热供暖后,节省标煤5.36万吨,减排二氧化碳14.04万吨,相当于植树50万棵,是目前全国最大单体地热集中供暖项目。

 

顶层设计 引领发展新方向

 

314日,在曹妃甸新城恒大“御海天下”项目处,海滩绵延长几公里,砂质柔软,海域干净。而在不远的正北方,二号平台上的高热2-2井正在紧张地钻井施工,这是一口地热井。

 

在京津冀协同发展下,实现清洁能源替代迫不及待。地热能也成为各地区推进能源结构调整、加快经济绿色发展的重要抓手。曹妃甸区政府将地热能发展作为主战场,而开发利用清洁能源也是中国石油实施绿色低碳战略的重要方向。政府迫切需要,冀东油田也有发展需求,双方不谋而合,进行了积极接洽。

 

作为能源企业,中国石油把地热作为可再生绿色能源重点发展方向,冀东油田提出由油气田向油气热三元发展的战略构想。自2016年开始,油田借助油气开发中积累的地质资料,开展所辖区域内的地热资源调查,经过对地热开发利用进行长期技术研究,做好了资源调查的先期准备,为地热资源的规模利用奠定了基础。

 

“刚开始很多人都不看好这个项目,为了推动地热能,区政府领导下了很大力气,多次召开双方会议,在具体施工时给予我们很大帮助,并协调解决各类问题。油田高度重视,公司两位领导在一线督导地热项目的具体运行。”项目负责人吕博舜介绍说,“政府统一规划、统一政策、统一管理、统一开发,纳入城市建设和经济发展总体规划之中。”

 

冀东油田公司、海峡能源产业基金、曹妃甸发展投资集团有限公司针对出资模式、资产评估方式、公司章程等多次进行了讨论,经过多次协商,合资成立唐山冀东地热能开发有限公司。

 

多轮驱动 跑出发展加速度

 

“每天都在与时间赛跑,初期的时候每天晚上躺下根本就睡不着,怕有遗漏,我就把问题一条一条记录下,提前想好应对措施。”孙冠宇在项目中分管生产、安全,他的笔记本已经满满记录了3本。项目组7个人,管理7个平台、4部钻机。

 

时间紧迫,争分夺秒。201897日,江苏盛世机电工程有限公司负责的第一口先导实验井高热4-3井正式开钻。同年115日,具备初期地热供暖条件,并顺利启动地热供暖试运行。“3个月的时间,投产即供暖,按时并且保证质量完成这么大规模的供暖工程,在全国来说尚属首例!”项目组副组长介绍道。

 

而政府也全面进入项目,曹妃甸区副区长薛波、杨洪升多次召开新城地热项目协调会,听取曹妃甸发展投资集团有限公司和冀东油田项目进展情况汇报,协调各相关单位在项目审批流程上简化程序。

 

冀东油田多次就项目进展、制约问题以及下步工作与曹妃甸区行政审批局、住建局、环保局、国土局、规划局、曹妃甸发展公司等部门和单位进行研究讨论,共同商量研究整体规划情况、审批流程要件、开发运营模式、重要技术特点、动态监管模式、风险管控维护等方面内容。

 

曹妃甸区政府安排专人负责协调推动项目建设。冀东油田公司开展可研设计、初设、安评、环评等工作,组织钻前、钻井、管线铺设和泵房建设等各项施工。曹妃甸发展公司开展热力站及换热站工艺改造设计、招标、采购和施工等工作,负责组织地热供暖系统试运行。

 

主动发力 创新创优创标杆

 

看到石油人凌晨还在汇报工作进度,还有石油人在现场的照片,曹妃甸区副区长薛波很是感慨:“以前都说学大庆学铁人,现在我终于知道什么是石油精神,什么是大庆精神铁人精神了。”

 

“地热项目启动晚,但是我们从上个世纪90年代初就开始研究利用,曹妃甸南34公寓就是利用地热资源提供热水,现在还在使用。”项目组副组长介绍道。

 

技术创新不是一蹴而就,冀东油田已有30余年油气田开发经验,探明并掌握本地区地下地热资源分布情况,逐步积累地热井钻完井和回灌等关键技术。曹妃甸新城位于冀东油田南堡凹陷高尚堡—柳赞构造带,该地热田的热储主要为新生界新近系明化镇组和馆陶组,具有温度高、水质好等优点。

 

“我们实现了取热不取水,不加压自然回灌,地热开发井采出地热水进入换热站,换完热的地热尾水,通过回灌井回灌地下。”吕博舜自豪地说。

 

在开发方案编制中,首次采用注采平衡的方式,采取地热水全回灌措施。通过数值模拟温压响应和地层应力分析,论证了馆陶组储层实现注采平衡的合理井距,是唐山地区首个实现砂岩储层地热水全回灌的地热利用项目。

 

目前形成了六项技术成果,根据地层物性研究成果,确定了尾水机械杂质控制精度,回灌水固体颗粒控制在3微米以下,确保有效保护回灌井,完善了地热尾水水质处理技术。实现地面工程与人居环境的深度融合,采用丛式井建井方案,单井房工程均建设于地面以下,满足了现代化城市环境对地面景观的苛刻要求。

 

砥砺前行 机遇与挑战并存

 

22日,唐山市委常委、曹妃甸区委书记孙贵石到新城地热供暖项目考察,对地热供暖效果及工程给予肯定:“地热供暖才是真正清洁供暖,值得大力推广。”

 

“我们还有很多挑战,馆陶组砂岩回灌属于难题,我们请教院士、专家来计算多方面论证,科学计算井间距。”吕博舜介绍说,不是一场冲锋就能把红旗插到山顶,在施工过程中遇到很多挑战。比如以往在采油生产中,对井筒清洗的要求不高,可是地热水要进管网,进入过滤系统,必须洗得一点杂质都没有。

 

刚开始气举洗井时,抽排时间过长,洗井需要3天至5天。怎么缩短时间?项目组人员采用“泡烧碱”化学解堵,把井壁泥浆溶解,再洗干净。难道气举不适应地层?项目组在洗井观察中,发现钻井队把水还没有抽完就停止排放,把筛管堵住了,后来把两种方法结合使用。

 

“虽然起步晚,但是我们要立足于高起点、高标准、高水平的地热资源开发利用。这个市场也是充满了机遇,如何对热能实现梯级利用?供暖期结束后,怎么利用地热资源?”项目组副组长介绍道。

 

       夕阳西下,海风徐徐。虽然曹妃甸新城供暖期已结束,但项目组人员依旧在忙碌,“柳赞镇推广地热项目,现在正做前期准备工作。”

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