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融合创新的胜利底气

2023-10-21史忠华

中国石油石化 2023年18期
关键词:胜利油田采油厂柔性

文‖本刊记者 赵 玥 / 史忠华 于 佳

胜利油田重塑产业体系,实现油气开发绿色低碳产业体系融合创新发展。

在胜利油田,有两笔财富传承至今。一笔在地下,60 余年累计生产原油13 亿吨,担起共和国能源保供的重任;一笔在心中,60 余年始终不落窠臼、锐意变革、勇为人先。

在塑造新型能源体系的现在,传统能源企业如何跟上时代的滚滚车轮,甚至超前?胜利油田以一系列创新举措作出精彩解答。立足自身特点优势,重塑产业体系,延伸产业链,统筹发展“三大产业”,构建多能互补的绿色能源供给体系,完善以压缩气体储能为主的深地空间一体化利用、以“源网荷储”为主的智慧能源管控等技术体系,同时大力发展脱碳固碳产业,实现油气开发绿色低碳产业体系融合创新发展,提升产业链价值。

源网荷储促转型

9 月12 日,“油气田特色新型电力系统创新联合体”在胜利油田揭牌。

近年来,胜利油田积极响应国家规划建设新型能源体系、构建新型电力系统的战略部署,立足产供储销全链条、发供用电一体化、新能源发展规模化等独特产业优势,自主研发建成国内首个油气领域自主知识产权的大型“源网荷储”一体化智慧能源系统。

走进胜利油田电力分公司电力调度中心,一块巨大的可视化大屏上,三条曲线在不断变化着。它们分别代表火电机组运行负荷、光伏电站负荷、电力现货交易价格。三条曲线相互耦合,反映了胜利油田油气生产电力消费情况。

三条曲线的背后,胜利油田正在掀起一场能源转型和产业变革。

坐在屏幕前的胜利油田电力分公司客户服务中心用电技术主任师贾敏,紧盯屏幕,实时跟踪电力现货交易情况,调整购买策略。

2022 年,通过谷段应购尽购、峰段应发尽发,优化现货交易策略,胜利油田降低外购电成本260万元。

新能源和绿色生产的变革,让贾敏的职能悄然而变,从电网运行变为电力运营。

“新能源的核心就是对发电上网友好地消纳。”胜利油田经营管理部油田电力技术专家严川说。在绿色低碳转型大背景下,胜利油田在谋划新的业务布局,进行业务结构调整时,把电力当成一种经营性业务来考虑。而面对光伏风电产业的突飞猛进,为了应对电力市场化改革和能源结构调整,开发源网荷储一体化的智慧能源平台势在必行。

但困难重重。

严川把新能源发电比喻为“靠天吃饭”,波动性很大。而胜利油田智慧能源平台要做的,是对下一时刻天气和光功率情况进行预测,提前进行交易和配置。

2021 年,山东省作为全国电力现货市场交易的试点地区,改变了原来的交易规则,以小时为结算单位。这进一步考验了胜利油田智慧能源平台的调控能力和对市场的预测能力。

但是,目前没有成型的模式可以借鉴参考。

胜利,注定要在探索和实践中琢磨!

在东营这片土地上,胜利油田既是油气能源生产者,又是能源消费者。每年55 亿千瓦时的耗电量支撑了每年2340 万吨的油气产量,用电成本占操作成本的1/5。

经过40 年专业化发展积淀,胜利油田电网拥有13326 公里输配电线路,是全国规模最大、电压等级齐全、“源网荷储”要素富集的企业自备电网之一。这是胜利油田搭建源网荷储一体化智慧能源平台的独特优势。

落锤在2022 年。胜利油田统筹火电、绿电等电力资源,搭建了源网荷储一体化智慧能源管控平台,实现多能平衡互济、源荷高效匹配、新能源友好消纳,从能源消费向能源调节转型,不断提高资源的配置质量和效率。通过源源互补、源网协调、网荷互动、网储互动和源荷互动等多种交互形式,将价值创造、低碳零碳、柔性生产等理念融入源网荷储全过程。

目前,胜利油田油气生产保障能力和绿色低碳发展质效实现了新提升。2022 年自发绿电2.8 亿千瓦时,实现了全量消纳,减排二氧化碳25 万吨,源网荷储产业链实现增效0.9 亿元,实现了传统供能与清洁绿能的深度耦合。

实现能源供应稳定的同时,实现能源利用清洁低碳、能源价格低廉,是困扰化石能源行业多年的能源“不可能三角”命题。但是,这在胜利油田源网荷储一体化智慧能源平台得到了解决。

白天绿电高峰期充电,晚上储能电池吸收谷价电,在用电高峰时反哺油气生产。在胜利油田营72注水泵站,一座880 千瓦的电化学储能电站利用峰谷价差,就使油气生产用电成本下降了35%,真正变能源“不可能三角”为“稳定三角”。

做强“储”的产业

储能被誉为能源产业链“皇冠上的明珠”。“储”不仅仅关系着能源安全,也是建设以新能源为主体的新型电力系统、实现化石能源洁净化、洁净能源规模化、生产过程低碳化的核心。

在胜利石油管理局有限公司执行董事、党委书记,胜利油田分公司代表孙永壮看来,胜利油田有10 亿吨级深地油气藏储存空间,过去关注点在“采”上,现在还要关注“储”,做到储采并举。

作为我国重要的能源生产基地,胜利油田建设“储”的产业体系具有资源和区位禀赋:坐拥巨大的存储空间、丰富的二氧化碳驱油场景和CCUS 全产业链技术,具备发展储油于藏、储气于藏、储碳于藏和储能于藏的资源优势,而且地处环渤海和京津冀边缘,具有得天独厚的区位优势。

不久前,我国首条百万吨、百公里高压常温密相二氧化碳输送管道——“齐鲁石化—胜利油田百万吨级CCUS 项目”二氧化碳输送管道投入运行。“管”中送碳,送出的是贯彻落实党的二十大报告中关于“广泛形成绿色生产生活方式,碳排放达峰后稳中有降,生态环境根本好转”重要指示的具体实践。

在胜利油田莱113 区块,两个巨大的白色储罐格外引人注意。“这两个储罐储存的是二氧化碳,每个储罐能存50 吨。”胜利油田注汽技术服务中心二氧化碳项目部经理屈龙涛介绍说,目前整个站的年注气能力在6 万吨左右。

作为曾经接受习近平总书记视察的站点,突破CCUS 绿色低碳技术,是胜利油田落实总书记重要指示精神的一个具体生动的体现。

创新提出高压混相驱机理的胜利油田勘探开发研究院中国石化CCUS 重点实验室首席专家兼气驱试验室经理张传宝表示,二氧化碳注入油藏,可以增加原油流动性,并且能把岩层缝隙中的原油“驱赶”出来,从而大幅提高石油采收率。而通过置换油气、溶解与矿化作用,注入的二氧化碳实现了地下封存,达到了生态效益和经济效益的统一。

2022 年8 月25 日,“齐鲁石化—胜利油田百万吨级CCUS 示范工程”投产。这个项目是目前国际上注入压力最高、采出气处理难度最大的工程,建设规模、技术难度均达到世界级水平。

当前,全国最大的CCUS 全链条产业示范基地胜利油田,共有15 座二氧化碳注入站,预计15 年可以注入二氧化碳1068 万吨,增油近300 万吨。

储,还包括油库。

2022 年10 月,胜利油田新东营原油库正式建成投产。

1986 年,随着胜利油田的不断开发上产,东营原油库应运而生。它担负着胜利油田70%的原油输销任务,累计为胜利油田转销原油8.6 亿吨,承载着几代胜利石油人能源报国的梦想。但是,随着经济的飞速发展,城市面积不断扩张,原本处于“荒郊野外”的东营原油库逐渐被居民区、厂矿包围,油库安全生产与城市发展规划之间的矛盾日益凸显。

为保证人民生命财产安全,胜利油田及时启动东营原油库迁建工作。

2021 年12 月16 日,在工程启动仪式上,中国石化党组书记、董事长马永生强调,要牢记习近平总书记嘱托,从践行“两个维护”的高度,全力以赴把工程建设好、运营好,着力打造“智能高效、多能互补、环境友好”的一流油库。

短短10 个月时间,从无到有,国内首座绿色、低碳、智能油库在齐鲁大地上拔地而起。

▲智能生产,低碳发展。 供图/胜利油田

与老油库相比,新油库库容扩大了30%,而单位库容用地降低了25.6%。绿地面积占总面积的20.7%,约69500 平方米。一眼望去,库内一派绿意盎然。库区初期雨水池鱼戏水,雨水直排池白鹭捕食,草坪上喜鹊嬉戏,绿树枝头小鸟雀跃,这里成为环境友好花园式油库的典范。

“我们一开始就是按照碳中和油库的标准进行设计的。”新东营原油库经理张士峰说。光伏发电、环保装车、油气回收装置自不必说,结合库区周围的碳中和林项目,新原油库正朝着碳中和的目标一步步迈进。

新油库具备全面感知、共享协同、安全预警、绿色低碳的智能化能力,实现油库各类业务管控模式由被动向主动转变,投产后操作人员由原来的189 人减少到20 人。

储油呈现新气象,储气取得新成果。

截至8 月底,山东省首座地下储气库永21 储气库已累计注气1.14 亿立方米,预计今年可实现试采气,进一步增强储气保供能力。

永21 储气库是胜利油田设计建造的首座储气库,也是目前国内首座强边底水水淹废弃气藏改建的储气库,设计最大库容4.96 亿立方米,最大供气量2.38 亿立方米。这是胜利油田对枯竭油气藏的第一次再利用。

2022 年4 月29 日,永21 储气库启动了第一轮次注气工作,今年5 月29 日启动了第二轮次注气工作。目前,储气库单井最大日注气量91 万立方米,是设计注入量的1.38 倍。第二周期注气预计今年10月结束,届时库容预计将达到2.51 亿立方米,供气能力进一步提高。

与此同时,胜利油田进一步筛选了6 个储气库建设有利目标,预计建成后可新增储气量3.67 亿立方米,进一步增强区域调峰应急保供能力。按户均月用气12 立方米计算,可满足500 万户家庭一天用气需求,助力黄河三角洲生态保护和高质量发展。

柔性生产引领变革

“以前遇到困难,我们的思路是‘不能这么干’,但现在变成‘为了完成任务,我们需要怎么干’。”这是胜利油田东辛采油厂技术部主任刘竹对柔性生产带来的变化的直观体会。

柔性生产,可以说最初是一场基于用电的革命。推行之初的目的是少用高价电,多用谷价电和绿电。省电费,是很多单位推行柔性生产获得的最直接成果。

今年二季度,东辛采油厂营二管理区用30 天时间,通过停止柔性生产和重启柔性生产的交替方式,对同一批油井进行了用电量对比。122 口油井在柔性生产状态累计节电1.6 万千瓦时。

但它不仅仅局限于用电。它的背后,是一场生产模式和生产组织运行模式的变革。

在柔性生产理念的引导下,东辛采油厂打破了传统的开发、生产、管理、经营模式,将柔性理念贯穿油藏、采油、注水、集输四大系统能源利用的全链条。沿袭多年的生产运行模式被改写,注采输三大系统从传统的追求平稳运行转变为因“时”而变、按“需”而调。

胜利油田经营管理部油田电力技术专家严川坦言,一开始提出柔性生产,部分采油厂认为是异想天开,因为太具有颠覆性了。油气行业沿革几十年的稳定生产的固有理念,变成间歇波动性生产,而且波动生产还要随着电价走。安全怎么办?效益怎么办?

然而,这是“双碳”战略目标下的必经之路,也是胜利油田能源转型的最佳抉择。

2022 年4 月,胜利油田正式提出了柔性生产理念,结合现场信息化建设配套智能调控工具推广应用,形成了柔性注水、柔性举升、柔性加热等4 类11 项柔性生产技术。同时,组织河口采油厂、胜利采油厂、现河采油厂编制了低渗、整装、稠油三类油藏柔性生产示范区方案,不断推进生产用能方式从“刚性”向“柔性”转变。

为了激励发供用电全环节主动响应智慧能源管控策略,推进柔性生产组织方式变革,2022 年6 月,胜利油田发布了《关于构建胜利油田电力发供用平衡激励补偿机制的通知》,为柔性生产试点区域提供柔性电价政策——分时段用电价格激励机制,调动了试点单位的积极性。

东辛采油厂经过探索,总结形成了“拓、调、转、控”四字工作法:“拓”展供能体系,做强化石能源的同时,打造光电、风电、光热、余热等多能互补绿色低碳供能模式,推动多元互济低碳化;“调”优生产模式,为油井调参数,给水井调配注,在泵站调排量,实现价值创造最大化;“转”换用能模式,推动高耗能转用绿电,余废气转发绿电,在洁净用能的同时用废产能;“控”制联动协同,通过直流微网群控、多源微网群控、多元协调集控等技术,实现能源管控智能化。

与此同时,东辛采油厂通过在油藏采出端优化产液结构,加大高含水、低产低液井治理,目前日控减低效液量1085 立方米,高含水井液量占比下降4.2%;在油藏注入端控数量、提质量,通过不稳定注水、分采分注、轮采轮注等方式,控减低效注水1785 立方米,达到节能目标的同时,累计增油1.07万吨。

效果在推进中积累,理念在探索中升华。

主动适应能源转型和产业变革,胜利油田全面探索推进从稳定生产向柔性生产组织运行模式的转变,实现生产负荷与用能价格逆周期调节运行。截至目前,胜利油田15 家开发单位近2000 口油水井实施柔性举升、间开、注水措施,柔性生产工作初见成效。

柔性生产与绿色低碳有着密不可分的关系。站稳油气开发的主阵地,全面探索推进柔性生产组织模式的变革,胜利油田注定会引起一场传统油气生产的新时代变革。

绿色低碳是新时代中国经济社会高质量发展的鲜明底色。党的二十大对能源清洁低碳转型作出了全面部署,要求“推动能源清洁低碳高效利用,推进工业、建筑、交通等领域清洁低碳转型”。胜利油田的不断探索,形成了油气领域能源清洁开发高效利用的“胜利经验”。

回望来时路,在实现“双碳”目标的探索实践中,胜利油田“三大产业”的高质量发展将成为又一个新的里程碑。

胜利永续,从胜利走向新的胜利!

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