山東科瑞集團(tuán)與中國石油大學(xué)（華東）共同研究的“油田注汽鍋爐煙道氣輔助蒸汽吞吐技術(shù)”課題再結(jié)碩果。2020年，由科瑞氮?dú)庠O(shè)備研究所主持研發(fā)制造的全球首臺(tái)1200Nm³/h型 35MPa煙道氣捕集增注智能裝備順利下線并試機(jī)成功，近期，該設(shè)備二次實(shí)驗(yàn)作業(yè)結(jié)果穩(wěn)定增產(chǎn)，標(biāo)志著中國油田注汽鍋爐煙道氣資源化利用取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。

敢為人先，直面稠油開采“硬骨頭”

稠油儲(chǔ)量在國內(nèi)外剩余石油資源中比重過半，在我國，稠油是原油生產(chǎn)的重要組成部分，儲(chǔ)量資源豐富，但在已開發(fā)的老區(qū)稠油油藏，大部分已進(jìn)入高輪次吞吐階段，開發(fā)效果逐步變差。開采技術(shù)的不斷進(jìn)步，是提高稠油油藏采收率和經(jīng)濟(jì)效益的重要保障。

注蒸汽熱力采油是稠油開發(fā)的主體技術(shù)，主要包括蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)和SAGD等方式。在注蒸汽熱采過程中，鍋爐燃燒產(chǎn)生大量煙道氣排放到大氣中，僅勝利油田注汽鍋爐就有近200臺(tái)，年注汽量近800萬噸，年消耗天然氣6億標(biāo)方，年排放80×108m³煙道氣，全國每年排放預(yù)計(jì)超200×108m³。僅單臺(tái)注氣鍋爐便可產(chǎn)生1-2萬m³/h的160-200℃高溫煙道氣，不僅產(chǎn)生二氧化碳，還存在熱量浪費(fèi)，帶來溫室效應(yīng)。

煙道氣的主要成分是氮?dú)夂投趸嫉确悄鰵怏w，在稠油中的溶解度比較高，為提高原油采收率提供了驅(qū)動(dòng)力；煙道氣中的二氧化碳與原油互溶性好， 二氧化碳溶于原油可以降低原油粘度；煙道氣中的二氧化碳溶于地層水形成碳酸，礦物顆粒孔隙變大，提高油層的滲透率，提供采收率。在蒸汽驅(qū)過程中注入部分煙道氣，可有效減少熱損失，強(qiáng)化地層深部傳熱，提高驅(qū)油效    率。

全球首臺(tái)，打造稠油開采“增量師”

2019年，科瑞油氣與山東省泡沫流體高效開采油氣工程研究中心李兆敏教授團(tuán)隊(duì)就“油田注汽鍋爐煙道氣輔助蒸汽吞吐技術(shù)”進(jìn)行課題研究。歷時(shí)280天，2020年2月，由科瑞氮?dú)庠O(shè)備研究所主持研發(fā)的全球首臺(tái)1200Nm³/h型 35MPa煙道氣回收增注熱力采油設(shè)備順利下線，成功入選《山東省能源領(lǐng)域重點(diǎn)技術(shù)、產(chǎn)品和設(shè)備目錄（第一批）》，并獲得國家發(fā)明專利。

該設(shè)備由鍋爐煙道氣捕氣管匯、凈化處理撬、增壓撬、變壓器撬構(gòu)成，科瑞技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)以下三個(gè)方面進(jìn)行了深入研究：

1．煙道氣捕集系統(tǒng)：煙道氣的捕集結(jié)構(gòu)采用喇叭口式收集裝置設(shè)計(jì)。該裝置可提高煙道氣捕集率及品質(zhì) ，引氣管線采用不銹鋼鎧裝軟管，重量輕、耐高溫、抗腐蝕。

2．煙道氣余熱回收技術(shù)：設(shè)計(jì)高效余熱回收換熱器，可利用高溫煙道氣加熱注氣鍋爐用水，注氣鍋爐用水溫度可提高15℃以上，高溫煙道氣溫度由160 ℃降到50℃以下，不僅利用了煙道氣的熱量，而且節(jié)省了后續(xù)降溫和升溫的能量消耗約240KW，每臺(tái)設(shè)備年節(jié)省天然氣消耗金額近50萬元。

3．煙道氣除塵、冷干、除水、過濾系統(tǒng)：該系統(tǒng)集成了煙道氣除塵過濾器、除水過濾器和冷干機(jī)，經(jīng)凈化過濾后的煙道氣露點(diǎn)溫度可降到0℃以下，確保氣體干燥度。

提高效益，讓稠油開采不再“愁”

2020年4月，科瑞油氣聯(lián)合中國石油大學(xué)與勝利油田在林7-平4井順利完成現(xiàn)場試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)累計(jì)注入煙道氣4.14萬方，試驗(yàn)井日產(chǎn)油由3.9t/d上升到10.8t/d，含水由60.9%下降到45.6%，2020年12月，在勝利油田林7-平-3井進(jìn)行了二次實(shí)驗(yàn)作業(yè)，累計(jì)注入煙道氣10.8萬方，該井次日產(chǎn)油提升了約3倍，標(biāo)志著我國油田注汽鍋爐煙道氣資源化利用取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。

將油田注汽鍋爐產(chǎn)生的煙道氣用于輔助注蒸汽熱力采油可以大幅提高稠油熱采效果、減少蒸汽用量。未來，該設(shè)備將繼續(xù)推廣至全國各大稠油油田，為國內(nèi)53%的稠油儲(chǔ)量提供開采設(shè)備與技術(shù)支持。

低碳減排，積極響應(yīng)“碳中和”綠色行動(dòng)

2020年底召開的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議上，“做好碳達(dá)峰、碳中和工作”被列為2021年要抓好的八項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)之一。

做好碳達(dá)峰、碳中和工作，不僅影響我國綠色經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇和高質(zhì)量發(fā)展、引領(lǐng)全球經(jīng)濟(jì)技術(shù)變革的方向，而且對(duì)保護(hù)地球生態(tài)、推進(jìn)應(yīng)對(duì)氣候變化的國際合作具有重要意義。當(dāng)前我國的碳排放總量和排放強(qiáng)度比較高，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和任務(wù)艱巨。

此次由科瑞油氣研發(fā)制造并試機(jī)成功的煙道氣捕集增注熱力采油設(shè)備，可充分利用鍋爐燃燒過程中排放的大量二氧化碳輔助稠油熱采，實(shí)現(xiàn)煙道氣的資源化利用，不僅能夠改善開發(fā)效果，還能大幅減少油田稠油生產(chǎn)過程中的溫室氣體排放，對(duì)推動(dòng)稠油的低碳綠色開發(fā)和提質(zhì)增效具有重要意義，為實(shí)現(xiàn)“碳中和”宏偉目標(biāo)貢獻(xiàn)一份力量。

近年來，科瑞油氣以“搭平臺(tái)、建隊(duì)伍、肯投入、創(chuàng)成果”為指導(dǎo)思想，搭建了多個(gè)省級(jí)研發(fā)平臺(tái)，在全球建立了16個(gè)技術(shù)研發(fā)中心，重視產(chǎn)學(xué)研合作，與國內(nèi)外高校、研究院所建立良好合作關(guān)系，成立卡爾加里大學(xué)（北京）非常規(guī)油氣技術(shù)開發(fā)中心、山東勝利石油裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院、中國石油大學(xué)油氣增產(chǎn)聯(lián)合研究中心等科研機(jī)構(gòu)，主持參與制修訂國家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)十余項(xiàng)，研制開發(fā)了一系列的高技術(shù)含量、高附加值、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的拳頭產(chǎn)品。

未來，科瑞將不斷整合國內(nèi)外技術(shù)、市場、生產(chǎn)等資源，提升技術(shù)創(chuàng)新能力和市場競爭力，積極響應(yīng)國家碳中和目標(biāo)，促使中國高端石油裝備水平邁向新的臺(tái)階。

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