下載本文檔
版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
大慶油田地熱資源類型分析
隨著人類社會的快速發(fā)展,人們在生產生活中對能源的高需求變得越來越緊迫,面臨著越來越緊張的能源危機。地熱資源,作為一種清潔的可再生能源,由于其持續(xù)穩(wěn)定、可直接利用、成本低等特點,無疑將成為當代以“珍惜地球資源、轉變發(fā)展方式、倡導低碳生活”為主題的能源“新貴”。地熱資源在廣義上是指能夠為人類經濟開發(fā)和利用的地熱能、地熱流體及其有用組分。而在含油氣的沉積盆地中可以根據地下賦存載體的類型不同將地熱資源分為純地下水地熱資源和油田產出水型地熱資源兩種類型。油田產出水系指地下含水原油經過脫油處理后形成的脫油熱水,通常溫度為35~42℃,是低溫地熱資源的一種特殊類型。人類對純地下水地熱資源的勘探、開發(fā)及規(guī)模化利用已有百年多的歷史,從上世紀中后期開始,各國政府及組織機構就將尋求可再生的替代能源放在首要位置,而且一些跨國石油公司,如殼牌、優(yōu)尼科、雪弗龍等公司在尋求可再生能源方面也走在世界前列,并且在許多國家建立了地熱項目。我國地熱資源的利用從上世紀70年代初起步,到80年代末取得了較大進展,但基本都是純地下水地熱資源的勘查及利用。目前我國年利用地熱能約4.45×108m3,居世界第一位,而且每年以近10%的速度增長。從1998年開始,施尚明等人才對松遼盆地北部大慶油田的非油區(qū)區(qū)塊進行了詳細的地熱資源勘查及綜合評價,結果表明,在松遼盆地地下蘊藏著豐富的中低溫地熱資源。經過多年的地熱開發(fā)項目建設,已見到了較好的經濟效益及社會效益??紤]到地熱能源的探礦權和開采地熱資源對油氣生產可能帶來的影響,在油田主力產區(qū)內一直沒有進行過規(guī)模化的地熱資源開發(fā)利用,但隨著技術的不斷改進,油田產出水型地熱資源也可以為高含水期油田生產提供更多的能源補給,使油田工業(yè)也能更加綠色環(huán)保。1松遼盆地北部熱資源的地質特征1.1低電阻率、低密度高導層大慶油田所處的松遼盆地北部地殼厚度較薄,莫霍面埋深相對較淺,在29~33km之間,9~17km和20km之下還存在兩個低電阻率、低密度的高導層,可能是構造薄弱帶,大慶地區(qū)剛好處在地幔高導層隆起區(qū),上地幔高導層埋深在60~70km之間。這些都是導致松遼盆地高地溫梯度及高大地熱流值的深部原因,而且盆地基底廣泛分布的華力西及燕山期花崗巖,含放射性元素高,放射性元素衰變過程中釋放大量的熱量,對現今地溫場有一定的貢獻;同時,基底深大斷裂發(fā)育,可以成為深部熱源的良好通道,對淺部地溫場有重要控制作用。1.2長絲砂砂巖儲層大慶油田地層自下而上發(fā)育石炭-二疊系基底,白堊系登婁庫組、泉頭組、青山口組、姚家組、嫩江組、四方臺組、明水組,第三系和第四系。主要熱儲為姚一段、姚二三段、青二三段及泉三四段砂巖儲層。熱儲層骨架顆粒主要由石英、長石和巖屑組成,其含量各層相差不大,其中石英含量22%~37%,長石含量26%~41%,巖屑含量15%~38%,為巖屑質長石砂巖,雜基含量一般小于10%,砂巖主要為粉砂巖和中砂巖,另外有部分細砂巖。主要為粘土礦物和方解石膠結,砂巖分選為中-好,儲層的物性較好,利于地熱資源的保存。鉆遇主要熱儲層井深一般1200~1800m,溫度在50~70℃之間,2300~3800m的深部地層雖然砂礫巖熱儲厚度很大,而且裂隙發(fā)育,井底溫度可達80~120℃以上,但由于產水量偏低,目前技術經濟條件下不利于開發(fā)。根據前人的研究成果,結合熱儲層的分布,所處構造位置及產能、水性等因素,將松遼盆地北部的地熱田初步劃分為林甸地熱田、杜爾伯特蒙古族自治縣地熱田、大慶市區(qū)東風新村地熱田、大慶市讓胡路區(qū)讓西地熱田(圖1)。2油田產出水資源量大慶油田原油開發(fā)已經到了高含水后期。筆者的統(tǒng)計結果表明,年油田產出水量呈上升趨勢,1987年,年油田產出水為1.75×108m3,而到了2006年,年油田產出水已達到3.98×108m3。年油田產出水上升過程可分為四個階段:1987—1996年為緩慢上升階段,年平均油田產出水量增加514.67×104m3;1996—2001年為快速上升階段,年平均油田產出水量增加2621.53×104m3;2001—2004年為又一個緩慢上升階段,年平均油田產出水量增加454.79×104m3;2004—2006年為中速上升階段,年平均油田產出水量增加1446.23×104m3(圖2)。因此,日益增長的油田產出水是地熱資源開發(fā)利用的物質保障。據2006年7月至2007年6月統(tǒng)計:大慶油田日油田產出水約為109.14×104m3,年油田產出水約為3.98×108m3,在油田的實際生產中伴隨原油的產出水溫度也在35~42℃之間,按提取10℃度溫差熱能計,年油田產出水熱能相當于56.95×104t標準煤。通過油田產出水的日、月產量分配情況分析,老區(qū)的薩爾圖、喇麻甸、杏樹崗油田是油田產出水的主要產區(qū),占全油田總油田產出水的96.4%,因此,這些人口相對密集區(qū)將是油田產出水開發(fā)利用的主要場所。如果能將油田產出水的熱量加以利用,那么大慶油田地熱資源的利用將有更加廣闊的前景。3分質供熱技術目前,大慶油田采用比較典型的三級布站石油生產流程,即石油從地下產出到地面后,需要經過計量站、中轉站、聯合站三級站后,才能成為成品原油輸出,從產出到成為成品原油輸出系統(tǒng)的過程中,有向井口提供熱水、對油水混合液加熱、對成品原油加熱等三種用熱需求,此外,還有生產廠礦的宿舍、值班房間、泵房等的采暖用熱,目前這些用熱需求都是由以天然氣為燃料的加熱爐提供的,消耗了大量的天然氣。正是由于石油生產系統(tǒng)既存在大量的低溫余熱,同時又需要大量的溫度較低的用熱需求(溫度高于余熱溫度30~40℃),所以可以通過熱泵技術回收余熱,用于生產、生活過程,節(jié)約天然氣消耗,獲得經濟效益。近幾年來,大慶油田在利用地熱資源供暖方面積極地開展了一些工作,利用地熱資源解決了部分油田基礎設施,如注水站、辦公樓等的供暖,取得了很好的效果。采油二廠南七聯利用油田產出水作為低溫熱源,通過熱泵技術取代鍋爐,實現了全站的采暖。該供熱系統(tǒng)于2001年12月完工并投入使用,從運行情況看,采暖效果較好,室溫始終保持在18~20℃(室外溫度為-10~-26℃);采油三廠采用水源熱泵技術,利用油田產出水作為低溫熱量來源,油田產出水流量約為100m3/h,為三廠機關樓、食堂、招待所、活動中心等單位供熱和制冷,受益面積17218m2;采油九廠采用了典型的地源熱泵,通過埋地熱交換器從土壤吸熱或向土壤放熱,現有2臺熱泵機組工作,為九廠地質大隊、工技大隊、設計規(guī)劃所等單位供熱和制冷,受益面積24546m2。通過多年實踐證明,油田產出水型地熱資源的工業(yè)化利用技術可行、運行穩(wěn)定,隨著油田作業(yè)區(qū)的合理規(guī)劃發(fā)展,油田產出水型地熱資源的利用價值也將逐步顯現。4熱泵采暖與鍋爐采暖、油氣集輸石油是深埋于地下的寶貴資源,在石油生產過程中需要消耗大量的能源,因此,石油生產企業(yè)具有較大節(jié)能潛力。目前大慶油田原油開發(fā)已經進入高含水后期,每天產出約109.14×104m3的油田產出水,水溫一般為35~42℃。利用熱泵技術完全可以滿足石油生產過程需要的大量70~80℃的熱水,用于原油集輸過程摻水、脫水、生活采暖等。在地熱供暖方面,以采油二廠南七聯油田產出水型地熱資源的利用為實例,經過查詢及統(tǒng)計,從南七聯熱泵采暖與鍋爐房采暖的經濟對比以及熱泵與傳統(tǒng)鍋爐房采暖的消耗對比可以看出(表1),采用熱泵與鍋爐相比,雖然多消耗一些電,但可節(jié)約大量天然氣,二者相抵還相當于節(jié)約電能約130×104kW·h/a,從而降低了運行和維護費用。熱泵采暖初投資比鍋爐多58.6×104元,按節(jié)約的運行和維護費計算,只需1.39a即可收回投資。按運行15a考慮,熱泵采暖總費用比鍋爐節(jié)約572×104元,經濟效益較為可觀。而且熱泵使用清潔的電力能源作為輔助能源,不造成環(huán)境污染。并且與傳統(tǒng)鍋爐采暖相比,地熱采暖還具有以下硬件設施方面的優(yōu)點(表2)。在原油集輸方面,聯合站是熱量消耗較大的一個環(huán)節(jié)。利用熱泵技術將油田產出水溫度提高后進入聯合站,首先給外輸原油加熱,隨后高溫地熱水又給站內熱力系統(tǒng)換熱,為循環(huán)水提供熱量。經兩級換熱后的地熱水直接進入儲油罐,給含水原油加熱,與供暖組成一體系統(tǒng),減少了熱損耗,可以為企業(yè)節(jié)約大量的油氣。以華北油田采油五廠荊二聯為例,停運了3臺加熱爐,實現日節(jié)油5t,節(jié)氣3485m3,大慶油田目前68座聯合站可以實現日節(jié)油340t,節(jié)氣23.7×104m3,經濟效益顯而易見。大量的油田產出水型地熱資源可以在不破壞油氣生產的前提下替代傳統(tǒng)鍋爐為油田生產基礎設施、辦公場所及職工住宅等建筑物供暖,還可以替代天然氣加熱爐或電加熱爐為原油集輸伴熱,降低原油粘度,尤其在大慶這樣的高緯度地區(qū),合理地利用油田產出水中的余熱,不僅能很好地滿足油田上的生產、生活的供熱需求,而且在使用過程中也不消耗各種不可再生資源,對水的利用也是循環(huán)利用,對環(huán)境的損害也是輕微的,在很大程度上可以替代傳統(tǒng)的采暖所需的大量的不可再生資源。5油田的地熱資源(1)莫霍面埋深較淺及基底深大斷裂是大慶油田地熱形成機制的主要因素,發(fā)育的姚一段、姚二三段、青二三段及泉三四段的厚層砂巖油氣儲層更有利于地熱資源的儲存,當井深在1200~1800m之間,井底溫度可達50~70℃,2300m及更深處可以達到80℃以上,完全可以作為中低溫地熱資源加以利用。(2)大慶油田日油田產出水約為109.14×104m3,年油田產出水約為3.98×108m3,日益增長的油田產出水是地熱資源開發(fā)利用的物質保障。在油田的實際生產中伴隨原油的產出水溫度也在35~42℃之間,按提取10℃溫差熱
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 小學一年級20以內連加連減口算練習題75道一張
- 小學數學一年級以內加減法口算
- 自然辯證法復習題含答案完整版
- 內蒙古阿拉善銀星風力發(fā)電有限公司事故應急預案
- 職稱述職報告
- 高考新課標語文模擬試卷系列之72
- 《教育工作者的境界》課件
- 技能競賽與課外拓展活動計劃
- 寵物用品行業(yè)安全工作總結
- 旅游行業(yè)的保安工作總結
- 血細胞分析報告規(guī)范化指南2020
- ISO 56001-2024《創(chuàng)新管理體系-要求》專業(yè)解讀與應用實踐指導材料之7:“5領導作用-5.1領導作用和承諾”(雷澤佳編制-2025B0)
- 2024年度通信設備維修服務合同范本3篇
- 安恒可信數據空間建設方案 2024
- 2024年學校與家長共同促進家校合作發(fā)展協(xié)議3篇
- C預應力錨索框架梁施工方案(完整版)
- 參加團干部培訓心得體會
- 中華民族共同體概論專家講座第一講中華民族共同體基礎理論
- 人教版高一地理必修一期末試卷
- 一次顯著的性能優(yōu)化
- 《中國近現代史綱要(2023版)》課后習題答案合集匯編
評論
0/150
提交評論