恒有源科技發(fā)展集團(tuán)(微信號(hào):HYYESSTD)專(zhuān)注于淺層地能作為建筑物供暖的替代能源的科研、開(kāi)發(fā)和推廣。致力于原創(chuàng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)為建筑物無(wú)燃燒智慧供暖(冷),大力發(fā)展地能熱冷一體化新興產(chǎn)業(yè)。
能源是人類(lèi)生存與發(fā)展面臨的主要經(jīng)濟(jì)和安全問(wèn)題,近幾十年來(lái)石油工業(yè)高速發(fā)展,但其可持續(xù)發(fā)展性卻令人擔(dān)憂(yōu),隨著部分油田開(kāi)采末期的到來(lái),大量的油氣井已經(jīng)或?yàn)l臨廢棄。據(jù)粗略估算,在美國(guó)至少有250萬(wàn)口廢棄井,而全世界范圍內(nèi)大約有2到3千萬(wàn)口廢棄井。
據(jù)2005年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),我國(guó)中石油礦區(qū)總有效井?dāng)?shù)為164076口,報(bào)廢井76881口,報(bào)廢井所占比例高達(dá)32%,而在2010年廢棄井?dāng)?shù)目增加到92000口。5年內(nèi)中國(guó)石油礦區(qū)廢棄井增長(zhǎng)數(shù)目為1.5萬(wàn)口,廢棄井增長(zhǎng)率達(dá)到19.7%,平均每年僅在中石油礦區(qū)就以至少3000口的數(shù)量在增加。如果廢棄井維護(hù)不當(dāng),不僅會(huì)污染環(huán)境,還會(huì)造成人員傷亡,因此廢棄井的處理應(yīng)該引起足夠重視。
同時(shí),現(xiàn)階段通過(guò)一次采油和二次采油,平均采收率在20%-30%之間,還有70%的油氣資源因?yàn)殚_(kāi)發(fā)技術(shù)的限制仍然留在廢棄油井下,成為廢棄石油儲(chǔ)量。據(jù)《全國(guó)油氣資源動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)(2010)》,我國(guó)石油地質(zhì)資源儲(chǔ)量約為881億噸?;谏鲜鰪U棄井與廢棄石油儲(chǔ)量?jī)煞矫娴臄?shù)據(jù)和資料,對(duì)全國(guó)廢棄石油儲(chǔ)量的估算結(jié)果如圖1所示,中國(guó)廢棄石油地質(zhì)資源儲(chǔ)量為274億噸,大約占總儲(chǔ)量的31%。由此可知,廢棄的石油資源量巨大,如果能夠充分利用,對(duì)于緩解我國(guó)能源的緊張局面十分有利。
另一方面,修復(fù)廢棄井成本僅為打新井的1/12,最高不到其1/7,依據(jù)不同井況其修復(fù)費(fèi)用約在800-1200萬(wàn)元。目前,地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)資金投入的最大部分為鉆井,大概占了總投資的40%-60%,如果能利用廢棄井,就可以大幅度節(jié)省地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)的前期投入,從而縮短投資回收期。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于廢棄井的利用主要局限于兩個(gè)方面:
(1)廢棄井扶停后復(fù)產(chǎn),運(yùn)用當(dāng)前提高采收率的方法加以開(kāi)發(fā),如火燒油層提高采收率或者開(kāi)窗側(cè)鉆技術(shù)等;
(2)將廢棄油井加以修復(fù)改造成地?zé)峋?,開(kāi)發(fā)地?zé)豳Y源以及地層水。
第一種方案存在廢棄儲(chǔ)量開(kāi)采難度大,風(fēng)險(xiǎn)高,費(fèi)用高的問(wèn)題,而且傳統(tǒng)火燒油層有高達(dá)78%的熱能滯留在巖石中,沒(méi)有任何驅(qū)油作用;第二種方案與傳統(tǒng)地?zé)嵯到y(tǒng)一樣存在收益較少,投資回收期長(zhǎng)等問(wèn)題。
亞燃燒催化裂解稠油開(kāi)采方法是中低溫氧化的一種,主要過(guò)程是把空氣注入到油藏中,空氣中的氧氣在催化劑的作用下與油藏中的少量原油發(fā)生反應(yīng),生成二氧化碳等氣體,并利用產(chǎn)生的高溫以及催化劑的作用將稠油進(jìn)行有效的、可控的裂解降粘。值得注意的是,該方法實(shí)際上也適合于中等粘度的原油或輕質(zhì)油。與傳統(tǒng)的火燒油層方法相比,亞燃燒過(guò)程中的溫度要低得多。利用特定的催化劑,針對(duì)重質(zhì)組分進(jìn)行氧化,焦化的現(xiàn)象也將顯著減少,其溫度可以控制在200℃-400℃,其持續(xù)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于火燒油層。
根據(jù)研究,利用廢棄油氣井構(gòu)建增強(qiáng)地?zé)嵯到y(tǒng)的優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn):
1.根據(jù)《全國(guó)油氣資源動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)(2010)》,初步估算出中國(guó)廢棄石油地質(zhì)資源儲(chǔ)量為274億噸,其占了總儲(chǔ)量的31%,大量的石油資源沉睡于廢棄井下;
2.通過(guò)廢棄石油資源的亞燃燒,形成的增強(qiáng)地?zé)嵯到y(tǒng),其發(fā)電能力比傳統(tǒng)中低溫發(fā)電高出數(shù)十倍,并且對(duì)于廢棄油氣井的深度和原始地溫梯度的要求降低,適用的范圍更廣;
3.亞燃燒一般氧化原油重質(zhì)組分,提供巨大熱能的同時(shí)對(duì)原油還有改性的作用,結(jié)合改造為地?zé)峋膹U棄油氣井,將巨大的熱能轉(zhuǎn)化為電能,同時(shí)還可以通過(guò)井網(wǎng)里其他采油井將部分改性原油采出,從而這正意義上讓廢棄井和長(zhǎng)眠井下的石油資源變廢為寶。
源自_《中國(guó)地能》雜志