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曹妃甸新城的绿色供暖革命

2019-04-03    来源:中国节能网
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[ 导读 ]:近年来,国家出台了不少优惠政策,鼓励开展各种形式的地热资源利用,2017年发布《地热能开发利用“十三五”规划》,第一次把地热能开发利用上升到国家层面,保障措施包括研究制定地热能供暖投资支持政策和地热发电上网电价政策;
 近年来,国家出台了不少优惠政策,鼓励开展各种形式的地热资源利用,2017年发布《地热能开发利用“十三五”规划》,第一次把地热能开发利用上升到国家层面,保障措施包括研究制定地热能供暖投资支持政策和地热发电上网电价政策;完善地热能开发利用市场机制及行业管理,加大关键设备和技术的研发投入等。政策的出台,为我国地热资源开发利用工作提供了坚强的政策保障,同时社会各界和企业也给予较大关注和投入。
曹妃甸新城利用地热采暖,2018年冬季首次实现了燃煤污染物二氧化碳和粉尘“零排放”“零污染”,成为唐山地区首座“无烟城”。
该项目由冀东油田负责牵头。冀东油田努力将其打造成为具有引领作用的地热开发示范工程。项目运行至今,完全满足曹妃甸新城230万平方米的供暖需求,实现地热供暖后,节省标煤5.36万吨,减排二氧化碳14.04万吨,相当于植树50万棵,是目前全国最大单体地热集中供暖项目。
顶层设计 引领发展新方向
3月14日,在曹妃甸新城恒大“御海天下”项目处,海滩绵延长几公里,砂质柔软,海域干净。而在不远的正北方,二号平台上的高热2-2井正在紧张地钻井施工,这是一口地热井。
在京津冀协同发展下,实现清洁能源替代迫不及待。地热能也成为各地区推进能源结构调整、加快经济绿色发展的重要抓手。曹妃甸区政府将地热能发展作为主战场,而开发利用清洁能源也是中国石油实施绿色低碳战略的重要方向。政府迫切需要,冀东油田也有发展需求,双方不谋而合,进行了积极接洽。
作为能源企业,中国石油把地热作为可再生绿色能源重点发展方向,冀东油田提出由油气田向油气热三元发展的战略构想。自2016年开始,油田借助油气开发中积累的地质资料,开展所辖区域内的地热资源调查,经过对地热开发利用进行长期技术研究,做好了资源调查的先期准备,为地热资源的规模利用奠定了基础。
“刚开始很多人都不看好这个项目,为了推动地热能,区政府领导下了很大力气,多次召开双方会议,在具体施工时给予我们很大帮助,并协调解决各类问题。油田高度重视,公司两位领导在一线督导地热项目的具体运行。”项目负责人吕博舜介绍说,“政府统一规划、统一政策、统一管理、统一开发,纳入城市建设和经济发展总体规划之中。”
冀东油田公司、海峡能源产业基金、曹妃甸发展投资集团有限公司针对出资模式、资产评估方式、公司章程等多次进行了讨论,经过多次协商,合资成立唐山冀东地热能开发有限公司。
多轮驱动 跑出发展加速度
“每天都在与时间赛跑,初期的时候每天晚上躺下根本就睡不着,怕有遗漏,我就把问题一条一条记录下,提前想好应对措施。”孙冠宇在项目中分管生产、安全,他的笔记本已经满满记录了3本。项目组7个人,管理7个平台、4部钻机。
时间紧迫,争分夺秒。2018年9月7日,第一口先导实验井高热4-3井正式开钻。同年11月5日,具备初期地热供暖条件,并顺利启动地热供暖试运行。“3个月的时间,投产即供暖,按时并且保证质量完成这么大规模的供暖工程,在全国来说尚属首例!”项目组副组长介绍道。
而政府也全面进入项目,曹妃甸区副区长薛波、杨洪升多次召开新城地热项目协调会,听取曹妃甸发展投资集团有限公司和冀东油田项目进展情况汇报,协调各相关单位在项目审批流程上简化程序。
“政府下了军令状,冬季一粒煤也不许烧!我们没有退路,只能成功,绝对不许失败!”吕博舜介绍道,冀东油田13个部门、单位也参加战斗,“光靠我们这几个人是不行的,就像弹钢琴一样,人员分工明确,倒排时间工期表,钻井监督、方案设计、物资采购等等环环相扣,无缝对接。”
冀东油田多次就项目进展、制约问题以及下步工作与曹妃甸区行政审批局、住建局、环保局、国土局、规划局、曹妃甸发展公司等部门和单位进行研究讨论,共同商量研究整体规划情况、审批流程要件、开发运营模式、重要技术特点、动态监管模式、风险管控维护等方面内容。
曹妃甸区政府安排专人负责协调推动项目建设。冀东油田公司开展可研设计、初设、安评、环评等工作,组织钻前、钻井、管线铺设和泵房建设等各项施工。曹妃甸发展公司开展热力站及换热站工艺改造设计、招标、采购和施工等工作,负责组织地热供暖系统试运行。
各单位主动对接、协调配合、全力支持、形成合力。冀东油田项目组主管技术的李洪达回忆道,2018年11月20日有一股寒流,那天要连续投产3口井,连续20个小时盯在现场。有的井队不明白投产流程,他们还亲自上手绑电缆、拧螺丝。
一有寒流,他们就紧张,生怕供暖达不到标准。薛波也多次亲自带队,去华北理工、职教城实地查看了供热情况,实测了温度,主动服务调试温度,他们让曹妃甸新城人过了一个暖冬。
主动发力 创新创优创标杆
看到石油人凌晨还在汇报工作进度,还有石油人在现场的照片,曹妃甸区副区长薛波很是感慨:“以前都说学大庆学铁人,现在我终于知道什么是石油精神,什么是大庆精神铁人精神了。”
“地热项目启动晚,但是我们从上个世纪90年代初就开始研究利用,曹妃甸南34公寓就是利用地热资源提供热水,现在还在使用。”项目组副组长介绍道。
技术创新不是一蹴而就,冀东油田已有30余年油气田开发经验,探明并掌握本地区地下地热资源分布情况,逐步积累地热井钻完井和回灌等关键技术。曹妃甸新城位于冀东油田南堡凹陷高尚堡—柳赞构造带,该地热田的热储主要为新生界新近系明化镇组和馆陶组,具有温度高、水质好等优点。
“我们实现了取热不取水,不加压自然回灌,地热开发井采出地热水进入换热站,换完热的地热尾水,通过回灌井回灌地下。”吕博舜自豪地说。
在开发方案编制中,首次采用注采平衡的方式,采取地热水全回灌措施。通过数值模拟温压响应和地层应力分析,论证了馆陶组储层实现注采平衡的合理井距,是唐山地区首个实现砂岩储层地热水全回灌的地热利用项目。
目前形成了六项技术成果,根据地层物性研究成果,确定了尾水机械杂质控制精度,回灌水固体颗粒控制在3微米以下,确保有效保护回灌井,完善了地热尾水水质处理技术。实现地面工程与人居环境的深度融合,采用丛式井建井方案,单井房工程均建设于地面以下,满足了现代化城市环境对地面景观的苛刻要求。
砥砺前行 机遇与挑战并存
2月2日,唐山市委常委、曹妃甸区委书记孙贵石到新城地热供暖项目考察,对地热供暖效果及工程给予肯定:“地热供暖才是真正清洁供暖,值得大力推广。”
“我们还有很多挑战,馆陶组砂岩回灌属于难题,我们请教院士、专家来计算多方面论证,科学计算井间距。”吕博舜介绍说,不是一场冲锋就能把红旗插到山顶,在施工过程中遇到很多挑战。比如以往在采油生产中,对井筒清洗的要求不高,可是地热水要进管网,进入过滤系统,必须洗得一点杂质都没有。
刚开始气举洗井时,抽排时间过长,洗井需要3天至5天。怎么缩短时间?项目组人员采用“泡烧碱”化学解堵,把井壁泥浆溶解,再洗干净。难道气举不适应地层?项目组在洗井观察中,发现钻井队把水还没有抽完就停止排放,把筛管堵住了,后来把两种方法结合使用。
项目组人员孩子岁数都不大,平均4岁。人员长期在现场驻守,没有一天的节假日。高慧杰因体质下降,脸上长满了水痘,在医生的强烈建议下休息了几天。李洪达在沧州老家的亲戚,到现在也不理解,为啥母亲淋巴肿瘤做手术也不回去,直到现在提起,李洪达也是眼眶湿润,充满了愧疚。
“虽然起步晚,但是我们要立足于高起点、高标准、高水平的地热资源开发利用。这个市场也是充满了机遇,如何对热能实现梯级利用?供暖期结束后,怎么利用地热资源?”项目组副组长介绍道。
夕阳西下,海风徐徐。虽然曹妃甸新城供暖期已结束,但项目组人员依旧在忙碌,“柳赞镇推广地热项目,现在正做前期准备工作。”
 
关键词: 清洁供暖
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