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光熱產業EOR技術的應用

發布日期:2016-08-08 作者: 點擊:

     

 利用太陽能聚光集熱技術來提供稠油熱采所需的熱能,亦即太陽能EOR技術是一種可持續發展的綠色能源技術,隨著電力和天然氣價格的逐步上漲,綠色環保的太陽能EOR技術將迎來勃勃市場生機。

 1、稠油開發

 

    稠油(heavy oil)亦稱重質原油或高粘度原油。按粘度分類,把在油層溫度下粘度高于100mps、已脫氣的原油稱為稠油。

 

    據估計世界常規石油總儲量為3000億t,此外還有稠油、油砂及油頁巖等非常規石油資源,它們的儲量折合成常規石油大約有八九千億噸,這些將成為未來石油的重要來源。

隨著輕質原油資源的逐漸減少,不得不開始開采一些較難開采的稠油,因此在世界石油產量中稠油的份額正在逐漸增大。


  針對稠油粘度大和各油藏的不同構造可采取不同的采油工藝,主要分為稠油水驅開采、稠油熱采兩大類技術。

   目前國內外對稠油和高凝油一般均采用熱采方式,比較常用的有電加熱技術和蒸汽加熱技術。

  電加熱技術是在空心抽油桿中穿一根電纜,電纜的一端與空心抽油桿的底端相連,在由電纜、空心抽油桿構成的回路上施加交流電,通過被加熱的空心抽油桿對稠油或高凝油實現加熱降粘。與其他技術相比,具有較高的效率,而且該工藝作業比較簡單,費用較低,因此具有明顯的優越性,在我國的許多油田得到廣泛應用。

2、太陽能EOR技術

  通常把利用油層能量開采石油稱為一次采油;向油層注入水、氣,給油層補充能量開采石油稱為二次采油;而利用化學物質來改善油、氣、水及巖石相互之間的性能,開采出更多的石油,稱為三次采油。二次采油、三次采油又稱提高原油采收率(EOR),即提高原油采收率。

  各國對于EOR技術的研究已經開展多年,已經商業化應用的EOR技術有多種,其中應用最廣泛的是熱法采油(熱采技術)。當前稠油熱采主要是利用電加熱降低稠油粘度或利用燃氣鍋爐生產蒸汽注入油井去稀釋稠油,這兩種方法均要消耗大量的電能或天然氣燃料,存在著較大的能源浪費。


 

  隨著可供一次開采的石油儲量和產量日益下降,稠油的開采將日益迫切。傳統的利用電加熱或天然氣輔助稠油開采的方法浪費寶貴的電力和燃氣,并不具備可持續發展性。利用太陽能聚光集熱技術來提供稠油熱采所需的熱能,亦即太陽能EOR技術是一種可持續發展的綠色能源技術,隨著電力和天然氣價格的逐步上漲,綠色環保的太陽能EOR技術將迎來勃勃市場生機。

 


 3、玻璃房槽式太陽能光熱EOR技術

 

   玻璃房槽式太陽能光熱技術是近幾年才出現的一種新型太陽能光熱技術,主要特征是其槽式聚光鏡場布置在玻璃房里面,聚光鏡無需清洗,只需要定期清洗玻璃房。

 

 


 


  美國Glass Point是第一家將玻璃房槽式太陽能光熱技術應用于稠油熱采的公司。

  Glass Point以槽式技術為基礎,結合沙漠地區的氣候特點,設計了封閉型槽式聚光鏡場,與傳統的光熱發電用露天槽式聚光鏡場相比,技術上有了很大突破:其聚光鏡場設計的最大亮點是將太陽能聚光鏡置于玻璃房結構中,玻璃房里保持著高于外界的空氣溫度和壓力,可以防止灰塵進入,能抵抗外部風沙等對聚光鏡的侵蝕損壞。

 

  美國太陽能EOR技術領先廠商Glasspoint此前宣布將與阿曼國家石油公司合作開發裝機達1021MWth的全球最大的Miraah太陽能EOR項目,今年晚期開建,預計將于2017年建成投運。

 

   對聚光太陽能技術玩家而言,基于對熱能的利用,從理論上來講,只要需要高品位熱能的工農業生產及生活領域,如太陽能海水淡化、合成氣SolrGas生產、太陽能空調等都可以設法采用聚光太陽能集熱技術實現熱能發生方式的轉變。但除了光熱發電,在太陽能熱利用領域,還沒有哪個項目做到百MW級別以上。阿曼太陽能項目可稱之為聚光太陽能行業開拓新興多元化市場的標桿。

 

 4、結語

 

  國內部分光熱技術企業著眼于中國的EOR市場,開始嘗試開發這一市場。要開發一個新的市場,首先需要解決的是技術方案的問題,太陽能光熱EOR技術的核心在于利用聚光集熱技術生產出高壓適溫的蒸汽,以滿足地下稠油稀釋的工藝要求。

   一次石油能源需求的日益增加和其有限儲量,使全世界面臨嚴重的石油危機。太陽能資源是儲量最大的綠色可再生能源,作為油田開采的輔助能源,將玻璃房槽式太陽能光熱EOR技術應用于稠油熱采,能降低油田稠油熱采常規電力和天然氣的消耗,節省資源,提高原油采收率,增加原油產量,提高國家戰略石油儲備,促進國民經濟健康發展,具備國防和國民經濟兩方面的重大意義。


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