双碳背景下油田清洁能源利用工艺可行性探讨

作     者：曲虎 陆诗建 杨佳朋 宋义伟 刘静 QU Hu;LU Shijian;YANG Jiapeng;SONG Yiwei;LIU Jing

作者机构：中国石油工程建设有限公司华北分公司河北任丘062552 中国矿业大学碳中和研究院江苏徐州221116 

出 版 物：《低碳化学与化工》 (Low-Carbon Chemistry and Chemical Engineering)

年 卷 期：2024年第49卷第4期

页      面：79-89页

学科分类：080702[工学-热能工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主　　题：双碳目标 清洁能源 高温采出液 热泵 太阳能 

摘      要：油田企业是能源行业的用能大户,采用清洁能源替代油田消耗的化石能源,降低油田碳排放,可有效助力我国双碳目标实现。根据油田用能结构特点和资源条件,以不同类型项目为实例,分析了高温采出液利用、热泵工艺、液化天然气(LNG)工艺、太阳能利用和风力发电等油田清洁替代工艺的应用条件、投资、运行费用和碳排放情况。结果表明,在相同的能耗下,水源热泵工艺单位综合造价为0.17×10^(4) CNY/kW、LNG工艺为0.40×10^(4) CNY/kW,二者相较于其他工艺投资低。风力发电和光伏发电不产生碳排放,太阳能光热、光伏发电和风力发电运行费用为0.018×10^(4)~0.040×10^(4) CNY/(kW·a),碳排放强度为0~0.45 t(/kW·a),这3种工艺相较于其他工艺运行费用和碳排放强度低。在高温采出液、油田伴生气和电力等条件均具备的条件下,应优先采用费用现值最低的高温采出液利用和水源热泵工艺,分别为1.20×10^(4) CNY/kW和1.29×10^(4) CNY/kW。在高温采出液和油田伴生气等条件不具备的条件下,优先采用LNG工艺和大型风机发电。与小型风机相比,大型风机发电经济效益更加明显,光伏发电经济效益介于大型风机和小型风机之间。在零碳油田建设中,应优先采用高温采出液利用和水源热泵工艺提供热力,采用大型风机或者光伏提供电力。