江苏油田地热资源助力乡村振兴

为深入实施绿色低碳发展战略,积极践行“能源至净生活至美”,中国石化国内上游企业利用矿区资源禀赋优势,加快推动与企业所在地新能源融合创新发展,服务地方经济社会发展,构建了协同融合创新发展的新能源工作模式。

江苏油田与江苏扬州市签订石油开采伴生热能(地热)应用服务协议近一年后,扬州(高邮)国家级农业科技园育苗中心成功培育出了一批批种苗。这得益于江苏省“矿地融合”首个“油田地热 +现代农业+乡村振兴”示范项目的建设。

该项目是江苏省2023年重点实施的4个空间资源协同利用项目之一,有效利用江苏油田永安油区地下1 800~2100米、69摄氏度的地热资源,为国家级农业科技园供热探索出了一条利用废弃油水井地热资源助力乡村振兴的绿色发展之路。

因地制宜,抢滩绿色发展

地热资源作为一种埋藏于地下的洁净能源,具有绿色低碳、安全优质、稳定可靠、可循环再利用的特点,是国家倡导和鼓励开发的能源之一。

江苏油田地热资源丰富,且埋深浅、温度高、出水量大,适合中温地热能梯级应用。该油田早在2004年就利用真3井、真1 58井等关停井建设真3地热站,为真武油区20多万平方米小区供暖, 年节约标准煤5000多吨;高集油田高二联合站利用采出水提供的热能,相比老式燃油锅炉每天可节省原油0.6吨。

“江苏油田主探区苏北盆地位于我国东部中高大地热流分布区,是地热资源相对有利区。科研人员参与了国家重点研发计划项目‘深层地热资源探测评价研究’和中国石化配套科技攻关项目 ‘东南重点地区深层地热选区与目标评价研究’工作,介入苏北盆地干热岩井部署,对区域地热资源有了深入认识。”中国石化石油勘探开发研究院专家张英介绍。

江苏油田主探区地处人口密集的长三角经济发达区,拥有翔实的地质资料和丰富的老井资源。“虽说油田利用地热能起步早,但总体利用量少、利用率低。”江苏油田勘探开发研究院院长于雯泉说,通过与江苏南京市地质调查院、高邮市自然资源和规划局等合作,先后参与了扬州市“七河八岛”、江苏省干热岩、江苏油田废弃井改造,以及集团公司多个科技项目研究,基本查明了苏北盆地地热资源量、热储类型、成因机制、水化学特征及分布规律,厘定地热资源有利区带,指导地方企业部署温泉井、干热岩探井12口,改造废弃井5口。

近年来,江苏油田认真贯彻落实中国石化绿色低碳发展战略,充分发挥油田区域、人才、技术、 装备等综合优势,加快构建清洁低碳能源供给体系,在科技园花卉种植、种苗培育、温泉利用、小区供暖、油田储罐和管线保温等方面收到较好效果,拓展了新能源产业化发展路径。

“矿地融合”,打造典范工程

扬州(高邮)国家级农业科技园于2016年获得科技部批准建设,距离江苏油田发源地真武老油区仅5公里。

“油田地热+现代农业+乡村振兴”示范项目启动后,矿地双方秉持“生态环保、绿色高效”理念,打造“国内一流、国际有影响”农业科技园,共同推进项目建设。

江苏油田江苏矿业公司董事长、总经理邱泽惠说,江苏油田目前有长关井700多口,具备“油田地热+”的多种有利条件,如果能有效利用这些井开采地热资源,每口井成本与新钻地热井相比可节省3/4,社会和经济效益十分可观。

为满足扬州(高邮)国家级农业科技园33平方公里园区内花卉种植、种苗培育、奶牛养殖、居住小区等供暖、制冷应用场景的多元化需求,江苏油田在以永25井集输油气混输站为中心的3公里范围内,开展地理、地质、地面等综合研究,从35口长停井中优选出永25-1 5井、永8井作为采水基础井,永25-4井、永25-12井、永25-13井作为注水回灌井,形成了“2采3注”工作模式。  

为完善“取热-回灌”循环泵自动控制系统,他们在毗邻永25站的地方建了一座3000立方米的储能罐,通过光纤与下游客户实现数据共享,实时监控供暖大棚的温度,并依据气温变化和室温要求,自动实时调节、控制供热量,有效减少能源损耗,实现综合效益最大化。

“整个供热系统流程分3个环节,经长关井采水进换热站取热注入储热罐,尾水经注水站回注井下,循环泵将热源输送给用户,热源在科技园区使用后,冷却水被循环进储热罐继续换热,循环往复,形成了一整套循环供热系统,能分别满足科技园12摄氏度、1 5摄氏度、22摄氏度的供暖需求。” 江苏矿业地热公司经理胡万斌说。

该项目于2023年底在江苏油田建成运行,形成了“地热+热泵+储热罐”供热模式,地热水从生产至回灌,只用于热量的载体输送,不消耗、不排放。地热水和采暖循环水相互独立、互不掺混、 取热不取水,形成循环利用的“零碳”采热供暖流程。目前,出水量每小时超50立方米,每年可向用户提供4.32×108焦耳的热能,节约标准煤160吨、减少二氧化碳排放447吨。

按照项目规划,扬州(高邮)国家级农业科技园一旦全面推广地热供暖,相比传统燃煤、燃气、电加热等供暖方式,费用降低60%,年节约成本约1000万元、标准煤7.5万吨,具有显著的节能减排降碳效果,将实现“零能耗、零排放、零污染”的绿色发展目标,成为华东地区“国内一流、国际有影响”的生态、高效、智慧的现代农业科技园典范,为“矿地融合”探索出一条废弃油井地热资源绿色利用的新路径。

吐芳绽蕊,助力乡村振兴

山茶迎客笑,幽兰吐芬芳,球菊呈妍丽,杜鹃保吉祥。每年的元旦春节是花卉销售的黄金期,而这时的苏北水乡空气湿度大,冰霜雕花,寒冷刺骨。为了保障温室大棚内花卉正常生长,江苏油田地热站值守人员24小时实时监控热能变化,当好“护花使者”。

“江苏地热资源丰富,在绿色低碳能源发展方面应用潜力很大,把矿区废弃油井改造成地热井和回灌井进行二次利用,融入地方现代农业科技发展,建设‘深浅结合、多能互补’地热资源绿色利用示范工程,更好地服务乡村振兴和生态文明建设,使我市在全省率先走出了一条废弃油井地热资源绿色利用的新路径,这是政府与企业共同的使命与担当。”扬州市自然资源和规划局地矿处处长石铭说,用绿色零碳、安全环保、价廉质优的新型地热供暖方式,替代传统的电力、燃气、空气源热泵,以及生物油等方式供暖,着力建设江苏省农业科技园地热资源循环绿色利用“零碳”(零能耗、零排放、零污染)示范工程,并以此为契机推动了省级地热资源循环绿色利用示范区建设。     

北京花木有限公司扬州分公司育苗中心年产1亿株花卉,涉及海棠、马樱丹、孔雀草等100多个品种,销售至整个华东地区,年产值5000多万元,是长三角最大的花卉生产基地之一。该中心经理陈泉说,用油田地热供暖,推动地上、地下两种资源协同利用,实现优质资源与优势产业无缝对接, “废弃”资源被激活转化为产业优势和经济优势,推动了园区资源利用绿色升级。

今年3月23日,江苏省自然资源厅相关领导调研省级“矿地融合”试点项目“江苏油田废弃油井地热资源绿色利用示范工程”,要求扬州市不断深化“矿地融合”试点实践,加快推进“油田地热+现代农业+乡村振兴”矿地融合示范区建设,为江苏省地热资源高效绿色利用提供经验借鉴。