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采油煉油需要什么樣的低碳技術？太陽能光熱，正是為油田創造新動能的“黑科技”。

光(guang)熱(re)技術在采油(you)(you)煉油(you)(you)領域的主要應(ying)用有：稀油(you)(you)集輸(shu)加熱(re)、提供(gong)高溫蒸汽加熱(re)稠油(you)(you)、加熱(re)井口來液、加熱(re)洗(xi)井用水、輸(shu)油(you)(you)管(guan)道伴熱(re)加熱(re)等。

據CSPPLAZA光(guang)熱發電平臺不(bu)完全統計(ji)，目前(qian)國內(nei)外投產/在建(jian)的采油(you)(you)煉油(you)(you)領(ling)域采用光(guang)熱技術的項目具體如下表：

▍Kern 21Z油田

2011年1月(yue)，第一個光熱EOR（Enhanced Oil Recovery）項(xiang)目投運，裝機規模為300kW，占地4000㎡，位于(yu)美國(guo)加州Kern 21Z油田(tian)，該(gai)項(xiang)目是光熱技術(shu)在石油開(kai)采領(ling)域的(de)全球首次嘗試(shi)。

▍Amal West油田

2013年5月(yue)21日，Glasspoint與(yu)阿(a)曼(man)石油公司(si)聯合(he)開發的(de)的(de)中東地區首個太(tai)陽能EOR項目成功投運，產生的(de)蒸汽通入(ru)阿(a)曼(man)南部(bu)的(de)Amal West油田，驅動稠油開采。該項目裝機規模為7MWth，第(di)一次試(shi)運行的(de)測試(shi)結果表明，蒸汽產能超出預(yu)期10%。

得益于(yu)(yu)阿曼7MWth項目(mu)的良好表現，規(gui)模(mo)(mo)更為(wei)宏大(da)的Miraah項目(mu)于(yu)(yu)2015年(nian)啟(qi)動，項目(mu)裝機1GWth，包含36個溫(wen)室架構的槽(cao)式(shi)集熱模(mo)(mo)塊(kuai)，耗(hao)資6億歐元，占地741公頃，相(xiang)當于(yu)(yu)360個標準(zhun)足(zu)球場大(da)小(xiao)。2017年(nian)11月，項目(mu)首個”溫(wen)室”模(mo)(mo)塊(kuai)成功向(xiang)油田輸送蒸汽。

▍中國石化勝利油田

2021年(nian)，中國石(shi)化(hua)勝利油(you)(you)田孤東827平5井采用(yong)的(de)槽式太(tai)陽(yang)能(neng)集(ji)熱器順利投用(yong)。該設備實現對原油(you)(you)進行(xing)晝(zhou)夜加(jia)熱，替代原來(lai)的(de)燃氣加(jia)熱爐，年(nian)節約燃氣費6.5萬元，年(nian)減(jian)少(shao)二氧化(hua)碳排放86噸。該項(xiang)目(mu)是我(wo)國對槽式太(tai)陽(yang)能(neng)光熱EOR（提高原油(you)(you)采收(shou)率(lv)）系(xi)統(tong)的(de)首次(ci)探索。

▍中國石油浙江油田

2022年4月，浙江油(you)田蘇北油(you)區(qu)豐502、紅(hong)1-17井組(zu)單槽和(he)雙槽太陽能集熱(re)器為原油(you)集輸(shu)管(guan)線伴熱(re)項目建(jian)成投產，日均節電量近1000千瓦時，保證了豐502井場與紅(hong)1-17井場的(de)油(you)井正常生產供熱(re)。

▍中國石油新疆油田

2023年7月9日，新疆油田公司首個稀油光熱(re)利(li)用(yong)項目在準東(dong)采油廠火燒山油田37號(hao)站正式(shi)投(tou)產，配置1套385千瓦的槽式(shi)太陽能集熱(re)器(qi)，以導熱(re)油作(zuo)為工(gong)質進(jin)行(xing)換熱(re)，配置地面55噸儲熱(re)水箱。

新疆油田稀油光熱(re)利用項目(mu)占地1600㎡，工程主體有(you)(you)光熱(re)、導(dao)熱(re)油循環、電加熱(re)和水循環四大系統。現場，6排槽式反光鏡(jing)整(zheng)齊排列，通過(guo)反光鏡(jing)聚(ju)光產(chan)(chan)生(sheng)的熱(re)量，先后與(yu)導(dao)熱(re)油、軟化水、原油等(deng)進(jin)行介(jie)質熱(re)交(jiao)換，有(you)(you)效提升(sheng)原油溫度，聚(ju)光集熱(re)產(chan)(chan)生(sheng)的“無碳”熱(re)水清潔，不產(chan)(chan)生(sheng)廢渣、廢氣、廢水。

▍中國石油巴彥油田

2023年8月7日，河北華(hua)北石油(you)工(gong)程建設有限公(gong)司電(dian)氣儀表工(gong)程分公(gong)司承建的巴彥油(you)田興華(hua)區塊轉運站(zhan)配套工(gong)程首(shou)個光熱項目施工(gong)完畢。

該(gai)項目(mu)是(shi)電儀分公司首次承建光熱新(xin)能源(yuan)項目(mu)，施(shi)工內(nei)容為安裝(zhuang)雙軸雙槽集(ji)熱器49組，單組集(ji)熱功率(lv)30千瓦，日照時間內(nei)可(ke)(ke)提(ti)供1470千瓦清潔熱源(yuan)。建成(cheng)后，興華區塊轉(zhuan)運站可(ke)(ke)高效利用巴彥當地太陽輻射(she)資源(yuan)，替代熱電廠(chang)燃煤(mei)蒸(zheng)汽，為日常運行降低用碳排放。

▍中國石油吉林油田

2023年8月(yue)4日(ri)，吉林(lin)油(you)田新立采(cai)油(you)廠Ⅲ區(qu)塊光(guang)熱(re)系統正(zheng)式并網運行，標志著亞洲最大陸上(shang)采(cai)油(you)平臺集群零(ling)碳示范區(qu)建(jian)成投運，中國第(di)一桶“零(ling)碳原油(you)”在吉林(lin)油(you)田誕(dan)生。

零碳示(shi)范區建設工程(cheng)利用井場內(nei)閑置土地，因(yin)地制宜(yi)、因(yin)時(shi)制宜(yi)，科學設計應(ying)用吉(ji)林(lin)油田(tian)低碳建產、開發技術系(xi)(xi)列，通過新(xin)建井筒取熱(re)系(xi)(xi)統、空氣源熱(re)泵機組、智能雙(shuang)槽(cao)雙(shuang)跟蹤(zong)太(tai)陽能光(guang)熱(re)節能系(xi)(xi)統、400KW風(feng)力發電機組以及光(guang)伏發電矩陣等裝置，實(shi)現(xian)二氧化碳減排8361噸。

▍中國石油長慶油田

2024年1月23日，長慶油田首家光(guang)熱(re)先導(dao)示范項目(mu)在采(cai)油三廠(chang)紅井(jing)子作業區(qu)姬四(si)聯合站順利投運(yun)。項目(mu)通過進行“兩段脫(tuo)水(shui)”工藝改造，改造后結合光(guang)熱(re)系(xi)統實施清潔替代。采(cai)用(yong)“單(dan)軸槽式”集熱(re)系(xi)統為(wei)原油加熱(re)。姬四(si)聯所建(jian)(jian)成的光(guang)熱(re)集熱(re)場(chang)，共布置36個(ge)集熱(re)槽，6個(ge)集熱(re)單(dan)元，建(jian)(jian)設面積550.8立(li)方(fang)米。投運(yun)后光(guang)熱(re)綜合替代率將達到6.68%，年可(ke)節(jie)約天(tian)然氣26.2萬立(li)方(fang)米。

2024年3月23日(ri)，長慶油田首座儲(chu)熱(re)(re)(re)型光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)(re)全替(ti)代(dai)先(xian)導示范項目在采油七廠山城作(zuo)業區環(huan)八(ba)轉(zhuan)投運。該(gai)項目投運后光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)(re)綜合替(ti)代(dai)率達到100%，年可節約(yue)天然氣(qi)(qi)42.4萬立方(fang)米(mi)，新(xin)發綠(lv)電11萬度(du)，減排二氧化碳687噸(dun)。該(gai)項目按照“先(xian)優化簡化，再清潔能源替(ti)代(dai)”的(de)原則，通(tong)過(guo)對環(huan)八(ba)轉(zhuan)進行兩段脫(tuo)水改造降低總能耗，選用(yong)“單軸槽式(shi)(shi)集熱(re)(re)(re)系統+空氣(qi)(qi)源熱(re)(re)(re)泵(beng)”的(de)聯合供熱(re)(re)(re)模式(shi)(shi)完(wan)全替(ti)代(dai)加熱(re)(re)(re)爐降低碳排放，利用(yong)保(bao)障點屋頂建(jian)設72.6千瓦分布式(shi)(shi)光(guang)(guang)(guang)伏提高綠(lv)電占比，形成“光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)(re)+”綜合能源利用(yong)模式(shi)(shi)。

▍新疆塔里木油田

2023年10月15日，博大采油(you)(you)氣(qi)管(guan)理區博孜處(chu)理站光(guang)(guang)熱(re)(re)(re)系統正式投運，為站內(nei)導熱(re)(re)(re)油(you)(you)系統持(chi)續供熱(re)(re)(re)。該(gai)項目搭載(zai)的太(tai)陽能槽式集(ji)熱(re)(re)(re)器(qi)聚光(guang)(guang)集(ji)熱(re)(re)(re)技術，借助槽式拋(pao)物(wu)面反光(guang)(guang)鏡將太(tai)陽光(guang)(guang)反射(she)并聚焦到(dao)集(ji)熱(re)(re)(re)管(guan)上，加熱(re)(re)(re)集(ji)熱(re)(re)(re)管(guan)中的光(guang)(guang)熱(re)(re)(re)導熱(re)(re)(re)油(you)(you)，光(guang)(guang)熱(re)(re)(re)導熱(re)(re)(re)油(you)(you)通過換熱(re)(re)(re)器(qi)與(yu)站內(nei)燃氣(qi)導熱(re)(re)(re)油(you)(you)換熱(re)(re)(re)，從而(er)降低站內(nei)導熱(re)(re)(re)油(you)(you)系統的負荷(he)。

2024年5月28日，塔里木油(you)田(tian)滿深聯合站(zhan)的(de)槽式太(tai)陽能光熱項目(mu)順利投運(yun)。該項目(mu)配(pei)置成都博(bo)昱(yu)新能源有限(xian)公司TRP-P型槽式太(tai)陽能集(ji)熱器1328套，總集(ji)熱面積20318.4㎡，是目(mu)前國(guo)內最大的(de)超(chao)深油(you)田(tian)光熱項目(mu)。

▍中國石化中原油田

2023年11月26日(ri)，中原(yuan)油田首套碟式太(tai)陽能集熱(re)系(xi)統在文(wen)衛(wei)采油廠衛(wei)40號計量站投(tou)入試運行。這是油田首次應(ying)用(yong)“光熱(re)+蓄(xu)熱(re)+谷電(dian)”技術路(lu)線的“光電(dian)蓄(xu)”一體化綜合利用(yong)系(xi)統。集熱(re)裝置將太(tai)陽輻射能轉化為(wei)熱(re)能加(jia)熱(re)井口來液，替代傳統井口天然氣加(jia)熱(re)爐或電(dian)加(jia)熱(re)設備，實現綠色能源(yuan)高效應(ying)用(yong)。

▍中國石油青海油田

青海油田根據(ju)“以熱(re)替熱(re)”的原則，在烏南(nan)聯合站、切六接轉(zhuan)站、英東接轉(zhuan)站建設3套(tao)光熱(re)利用(yong)系統。

英(ying)東熱(re)水(shui)站(zhan)項目采(cai)用光熱(re)技術(shu)生產洗井熱(re)水(shui)，替(ti)代燃氣加熱(re)爐(lu)，減(jian)少天(tian)然氣的(de)使用，日(ri)產65℃熱(re)水(shui)400立方米。太陽(yang)能鏡場鏡面面積9000多㎡，全年供(gong)熱(re)量6400MWh，可替(ti)代天(tian)然氣76.5萬(wan)立方。

烏南聯(lian)合(he)站太(tai)陽(yang)能(neng)供(gong)熱(re)項目采用(yong)太(tai)陽(yang)能(neng)作(zuo)為熱(re)源加熱(re)原油，替代(dai)燃氣加熱(re)爐，減少天然氣的使用(yong)。太(tai)陽(yang)能(neng)鏡場鏡面面積1萬多(duo)㎡，全年供(gong)熱(re)量7914MWh，可(ke)替代(dai)天然氣106.3萬立方。

切六接轉(zhuan)站太陽能供(gong)熱(re)項目采(cai)用(yong)太陽能作為熱(re)源(yuan)加熱(re)原油(you)，替代燃氣(qi)(qi)加熱(re)爐，減少天然氣(qi)(qi)的使用(yong)。太陽能鏡場(chang)鏡面面積1400多㎡，全年(nian)供(gong)熱(re)量1061MWh，可替代天然氣(qi)(qi)14.3萬立方(fang)。

2024年5月，青海油田三個太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)光(guang)(guang)熱(re)(re)項(xiang)目(mu)建成投產(chan)，項(xiang)目(mu)均采用北(bei)京兆陽(yang)(yang)光(guang)(guang)熱(re)(re)技(ji)術(shu)有限公(gong)司類(lei)線性菲涅(nie)爾聚光(guang)(guang)集熱(re)(re)技(ji)術(shu)，東(dong)西軸斜陣布置，配置自(zi)動清(qing)掃機(ji)器(qi)人；拼接式(shi)快速安(an)裝方式(shi)，減少現(xian)場施工工作(zuo)量(liang)，縮短建設周(zhou)期(qi)。這些項(xiang)目(mu)充分(fen)利用青海地區豐富的(de)(de)光(guang)(guang)照資(zi)源(yuan)提供中低溫供熱(re)(re)，以降低采油生(sheng)產(chan)過程中對油氣資(zi)源(yuan)的(de)(de)消耗，間(jian)接提升油氣產(chan)量(liang)，實現(xian)太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)到可儲存能(neng)源(yuan)的(de)(de)轉化。

▍Coalinga油田

2011年(nian)(nian)10月，雪佛(fo)龍美國(guo)公(gong)司（Chevron U.S.A.）旗下子公(gong)司Chevron Technology Ventures在加州最古老的(de)油(you)田——Coalinga油(you)田（19世(shi)紀90年(nian)(nian)代投(tou)運）建造的(de)太陽熱(re)能強(qiang)化采油(you)（EOR）系統投(tou)入(ru)運營。

該項(xiang)目由Bright Source Energy公司建設，采(cai)用(yong)Bright Source公司的(de)塔式太(tai)陽能光(guang)熱(re)發(fa)電技(ji)術，占地面積達100英畝，集熱(re)塔高327英尺（99.6696米），使用(yong)3822面定日鏡（每面定日鏡系(xi)統由兩(liang)面反光(guang)鏡組(zu)成），產出的(de)蒸(zheng)汽直(zhi)接(jie)接(jie)入儲(chu)油(you)層對重油(you)進行加(jia)熱(re)，以降低其(qi)(qi)粘度(du)，使其(qi)(qi)更(geng)易被開采(cai)。

▍中國石油風城油田

中石油(you)新疆(jiang)油(you)田公司結合新疆(jiang)稠油(you)生產情況，在(zai)風城油(you)田重37井區開展(zhan)高溫光熱制蒸汽(qi)先導試驗，通過地下(xia)SAGD蒸汽(qi)腔(qiang)橋(qiao)接實現燃氣鍋爐與光熱制蒸汽(qi)耦合運行，同(tong)時利用地下(xia)蒸汽(qi)腔(qiang)儲熱，試驗變(bian)工況注汽(qi)。

項目效(xiao)果圖來源：山東電建三(san)公司

該(gai)項目優選小定日(ri)鏡(jing)塔(ta)式光熱(re)(re)制蒸(zheng)汽技術(shu)(shu)，建設水工(gong)質集熱(re)(re)器(qi)規模26MWth，年可(ke)供汽量5.2萬噸。同時，該(gai)項目也是山東(dong)電(dian)力建設第三工(gong)程(cheng)有限公司(si)PCS3-SH鏡(jing)場(chang)成套產品技術(shu)(shu)首(shou)次國內(nei)商業(ye)化應用；國內(nei)首(shou)臺光熱(re)(re)DSG過熱(re)(re)蒸(zheng)汽-稠油開采機組；國內(nei)首(shou)臺利(li)用SAGD地(di)下汽腔儲熱(re)(re)光熱(re)(re)機組。目前(qian)，先導試(shi)驗(yan)現場(chang)已(yi)開工(gong)，預計年內(nei)建成。

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除上述國內外13個油(you)田(tian)之外，玉門油(you)田(tian)、遼河油(you)田(tian)、吐哈油(you)田(tian)等(deng)多個油(you)田(tian)也(ye)在積(ji)極開展與太陽(yang)能光熱技(ji)術的融合項目(mu)。

低碳化是油(you)氣(qi)田(tian)業務發展的必(bi)由之路，光熱技術(shu)的利用是油(you)田(tian)清潔(jie)熱力替代的主要方向。光熱技術(shu)的多樣性及油(you)田(tian)各種(zhong)應(ying)用環(huan)境下復雜的用熱需(xu)求導致油(you)田(tian)光熱利用的工作(zuo)難度(du)依然存在，相關路線及解決方案需(xu)要在不斷實踐中(zhong)持續優化。

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