江蘇油田地熱資源助力鄉村振興

為深入實施綠色低碳發展戰略,積極踐行“能源至凈生活至美”,中國石化國內上游企業利用礦區資源稟賦優勢,加快推動與企業所在地新能源融合創新發展,服務地方經濟社會發展,構建了協同融合創新發展的新能源工作模式。

江蘇油田與江蘇揚州市簽訂石油開采伴生熱能(地熱)應用服務協議近一年后,揚州(高郵)國家級農業科技園育苗中心成功培育出了一批批種苗。這得益于江蘇省“礦地融合”首個“油田地熱 +現代農業+鄉村振興”示范項目的建設。

該項目是江蘇省2023年重點實施的4個空間資源協同利用項目之一,有效利用江蘇油田永安油區地下1 800~2100米、69攝氏度的地熱資源,為國家級農業科技園供熱探索出了一條利用廢棄油水井地熱資源助力鄉村振興的綠色發展之路。

因地制宜,搶灘綠色發展

地熱資源作為一種埋藏于地下的潔凈能源,具有綠色低碳、安全優質、穩定可靠、可循環再利用的特點,是國家倡導和鼓勵開發的能源之一。

江蘇油田地熱資源豐富,且埋深淺、溫度高、出水量大,適合中溫地熱能梯級應用。該油田早在2004年就利用真3井、真1 58井等關停井建設真3地熱站,為真武油區20多萬平方米小區供暖, 年節約標準煤5000多噸;高集油田高二聯合站利用采出水提供的熱能,相比老式燃油鍋爐每天可節省原油0.6噸。

“江蘇油田主探區蘇北盆地位于我國東部中高大地熱流分布區,是地熱資源相對有利區。科研人員參與了國家重點研發計劃項目‘深層地熱資源探測評價研究’和中國石化配套科技攻關項目 ‘東南重點地區深層地熱選區與目標評價研究’工作,介入蘇北盆地干熱巖井部署,對區域地熱資源有了深入認識。”中國石化石油勘探開發研究院專家張英介紹。

江蘇油田主探區地處人口密集的長三角經濟發達區,擁有翔實的地質資料和豐富的老井資源。“雖說油田利用地熱能起步早,但總體利用量少、利用率低。”江蘇油田勘探開發研究院院長于雯泉說,通過與江蘇南京市地質調查院、高郵市自然資源和規劃局等合作,先后參與了揚州市“七河八島”、江蘇省干熱巖、江蘇油田廢棄井改造,以及集團公司多個科技項目研究,基本查明了蘇北盆地地熱資源量、熱儲類型、成因機制、水化學特征及分布規律,厘定地熱資源有利區帶,指導地方企業部署溫泉井、干熱巖探井12口,改造廢棄井5口。

近年來,江蘇油田認真貫徹落實中國石化綠色低碳發展戰略,充分發揮油田區域、人才、技術、 裝備等綜合優勢,加快構建清潔低碳能源供給體系,在科技園花卉種植、種苗培育、溫泉利用、小區供暖、油田儲罐和管線保溫等方面收到較好效果,拓展了新能源產業化發展路徑。

“礦地融合”,打造典范工程

揚州(高郵)國家級農業科技園于2016年獲得科技部批準建設,距離江蘇油田發源地真武老油區僅5公里。

“油田地熱+現代農業+鄉村振興”示范項目啟動后,礦地雙方秉持“生態環保、綠色高效”理念,打造“國內一流、國際有影響”農業科技園,共同推進項目建設。

江蘇油田江蘇礦業公司董事長、總經理邱澤惠說,江蘇油田目前有長關井700多口,具備“油田地熱+”的多種有利條件,如果能有效利用這些井開采地熱資源,每口井成本與新鉆地熱井相比可節省3/4,社會和經濟效益十分可觀。

為滿足揚州(高郵)國家級農業科技園33平方公里園區內花卉種植、種苗培育、奶牛養殖、居住小區等供暖、制冷應用場景的多元化需求,江蘇油田在以永25井集輸油氣混輸站為中心的3公里范圍內,開展地理、地質、地面等綜合研究,從35口長停井中優選出永25-1 5井、永8井作為采水基礎井,永25-4井、永25-12井、永25-13井作為注水回灌井,形成了“2采3注”工作模式。  

為完善“取熱-回灌”循環泵自動控制系統,他們在毗鄰永25站的地方建了一座3000立方米的儲能罐,通過光纖與下游客戶實現數據共享,實時監控供暖大棚的溫度,并依據氣溫變化和室溫要求,自動實時調節、控制供熱量,有效減少能源損耗,實現綜合效益最大化。

“整個供熱系統流程分3個環節,經長關井采水進換熱站取熱注入儲熱罐,尾水經注水站回注井下,循環泵將熱源輸送給用戶,熱源在科技園區使用后,冷卻水被循環進儲熱罐繼續換熱,循環往復,形成了一整套循環供熱系統,能分別滿足科技園12攝氏度、1 5攝氏度、22攝氏度的供暖需求。” 江蘇礦業地熱公司經理胡萬斌說。

該項目于2023年底在江蘇油田建成運行,形成了“地熱+熱泵+儲熱罐”供熱模式,地熱水從生產至回灌,只用于熱量的載體輸送,不消耗、不排放。地熱水和采暖循環水相互獨立、互不摻混、 取熱不取水,形成循環利用的“零碳”采熱供暖流程。目前,出水量每小時超50立方米,每年可向用戶提供4.32×108焦耳的熱能,節約標準煤160噸、減少二氧化碳排放447噸。

按照項目規劃,揚州(高郵)國家級農業科技園一旦全面推廣地熱供暖,相比傳統燃煤、燃氣、電加熱等供暖方式,費用降低60%,年節約成本約1000萬元、標準煤7.5萬噸,具有顯著的節能減排降碳效果,將實現“零能耗、零排放、零污染”的綠色發展目標,成為華東地區“國內一流、國際有影響”的生態、高效、智慧的現代農業科技園典范,為“礦地融合”探索出一條廢棄油井地熱資源綠色利用的新路徑。

吐芳綻蕊,助力鄉村振興

山茶迎客笑,幽蘭吐芬芳,球菊呈妍麗,杜鵑保吉祥。每年的元旦春節是花卉銷售的黃金期,而這時的蘇北水鄉空氣濕度大,冰霜雕花,寒冷刺骨。為了保障溫室大棚內花卉正常生長,江蘇油田地熱站值守人員24小時實時監控熱能變化,當好“護花使者”。

“江蘇地熱資源豐富,在綠色低碳能源發展方面應用潛力很大,把礦區廢棄油井改造成地熱井和回灌井進行二次利用,融入地方現代農業科技發展,建設‘深淺結合、多能互補’地熱資源綠色利用示范工程,更好地服務鄉村振興和生態文明建設,使我市在全省率先走出了一條廢棄油井地熱資源綠色利用的新路徑,這是政府與企業共同的使命與擔當。”揚州市自然資源和規劃局地礦處處長石銘說,用綠色零碳、安全環保、價廉質優的新型地熱供暖方式,替代傳統的電力、燃氣、空氣源熱泵,以及生物油等方式供暖,著力建設江蘇省農業科技園地熱資源循環綠色利用“零碳”(零能耗、零排放、零污染)示范工程,并以此為契機推動了省級地熱資源循環綠色利用示范區建設。     

北京花木有限公司揚州分公司育苗中心年產1億株花卉,涉及海棠、馬櫻丹、孔雀草等100多個品種,銷售至整個華東地區,年產值5000多萬元,是長三角最大的花卉生產基地之一。該中心經理陳泉說,用油田地熱供暖,推動地上、地下兩種資源協同利用,實現優質資源與優勢產業無縫對接, “廢棄”資源被激活轉化為產業優勢和經濟優勢,推動了園區資源利用綠色升級。

今年3月23日,江蘇省自然資源廳相關領導調研省級“礦地融合”試點項目“江蘇油田廢棄油井地熱資源綠色利用示范工程”,要求揚州市不斷深化“礦地融合”試點實踐,加快推進“油田地熱+現代農業+鄉村振興”礦地融合示范區建設,為江蘇省地熱資源高效綠色利用提供經驗借鑒。