“碳中和”发展背景下油田地面工程新能源使用及低碳绿色发展方式

李栋

摘要：我国经济发展迅速，科技水平有所提高，油田地面工程建设和使用的清洁性和环保性要求也越来越高。本文首先讨论了“碳中和”愿景下油田地面工程新能源替代技术，接着讨论了“碳中和”愿景下油田地面工程低碳绿色发展途径，旨在提高油田地面工程的低碳建设水平，提高工程的环保程度。

关键词：“碳中和”愿景;油田地面工程;低碳绿色发展

引言

当前我国十分重视工业生产当中的低碳环保建设，因此要做好“碳中和”愿景下油田地面工程的新能源替换工作和低碳发展工作，以符合我国生态文明建设的要求。要明确油田地面工程新能源替代的技术和低碳绿色发展途径，为我国油田地面工程的发展提供一定帮助，健全油田地面工程体系。

1.“碳中和”愿景下油田地面工程新能源替代技术

1.1污水余热利用

我国油田地面工程生产过程中污水量极大，相关数据显示2020年我国油田工作中产生的含油污水含量达到了15×108到20×108t的区间，其中大型石油企业的含油污水量更是占据了其中的主要部分[1]。含油污水当中存在大量热能，能够对油田地面工程的建设生产提供一定热能来源，同时也能减少污水对自然环境造成的污染，因此要对污水的余热进行利用，充分利用其中的新能源。一般来说，我国原油生产所产生的污水温度一般在40到50℃之间，对于此类污水可以使用热泵技术并充分利用天然气资源或电力资源将污水中的热能提取并转化为温度在70到80℃之间的高品位热能，再以换热的方式将热能传递给各种被加热介质，从而实现污水当中的余热利用，在实现清洁环保生产效果的同时减少油田地面工程当中的热能生产消耗，真正做到节能减排。

1.2地热资源利用

我国地热资源十分丰富，有部分大型石油企业的地热资层系可以超过70套，能够实现对地热资源的深度开发和使用。通过使用地热资源，能够减少油田工程中热能生产工作所需要的能耗，满足“碳中和”愿景的需求。在利用地热资源时，要做到遵循梯级利用的原则，使用多个换热器对地热能源进行多次提取和换热，例如可以首先使用换热器将提取出来的70℃地热水转换为40℃，再使用换热器2对该地热水进行降温，降至26℃之后再将循环水温度进行一定程度上的提升，最后使用热泵将循环水温度提升至70℃，再利用换热器3控制好加热介质的温度，使其温度满足生产工作的使用要求。当前我国油田地面工程对地热资源的利用越来越多，地热资源一定程度上已经成为油田生产工作的主要资源，是我国新能源当中重要的组成部分。

1.3风力发电

风能资源是一种发展起步较晚的新能源，但在我国的应用范围也处于不断扩大的过程中。我国包括东部、西北部在内的多个地区风能资源都十分丰富，因此风力发电项目在我国具有比较好的发展前景，同时也能在油田地面工程中得到充分的应用。油田地面工程可以结合油田电网建设、变电所布局等情况具体确定风力发电的规划，充分利用油田地面工程的现有优势，最大化发挥风力发电工作的优势。例如，油田地面工程可以将风力发电机安置在已有变电所的附件，对已有变电所的功能进行应用，提高风力发电的效果[2]。风力发电技术也具有一定缺点，那就是前期投入大、见效较慢、收益获取较慢，但这些缺点可以依靠大企业和专业公司的投资解决，不会影响其在油田地面工程中的应用。总的来说风力发电技术在油田地面工程开发当中具有较强的适应性，其应用需要得到重视。

1.4光伏发电

光伏发电和风力发电一样，也是一项新型新能源技术，这种技术可以利用太阳能为我国油田地面工程的建设和发展提供能源，是符合“碳中和”思想的一种技术。我国大多数油田都分布在太阳能比较充足的地区，因此可以充分利用光伏发电技术实现对新能源的利用。有研究表明，某地油田工程使用光伏发电技术后，每度电节省的成本可以达到0.39元，整年总体节约的成本达到了936×104元;在此基础上年度二氧化碳的排放量也减少了超过19000t、二氧化硫排放量减少了超过170t，对油田工程的“碳中和”发展具有重要的意义。因此油田工程可以根据自身情况在内部建立起光伏发电系统，减少传统发电手段耗费的资源、带来的污染，实现低碳发电和环保用电。要逐渐使用分布式光伏系统代替传统的电网，增大光伏发电技术的使用力度。

2.“碳中和”愿景下油田地面工程低碳绿色发展途径

2.1设计能源替代和能量综合利用路线

当前我国已经进入了碳资产开启的新纪元，国家对于碳排放交易市场的建设更加重视，碳排放权对于油田地面工程和有关企业来说越来越重要。在此情况下，想要实现“碳中和”愿景下的油田地面工程低碳绿色发展，就要对新能源替代和能源综合利用做好规划工作，保证油田系能源能够得到合理使用。首先要在油田的联合站处充分使用污水余热回收技术;其次要推广地热和热泵技术，替代传统的掺水、采暖技术;最后要在合适的站点使用风力、太阳能等绿色发电技术，替代传统的火力发电方式，并对供电路线做好规划。

2.2使用注水节能技术

注水系统对于石油开采来说是十分重要的，也是油田地面工程中主要的能耗来源之一，因此為了“碳中和”愿景下油田地面工程低碳绿色发展的要求，需要使用注水节能技术，降低注水系统的能耗。可以适当提高原油生产过程中的抽水压力，通过加压的方式提高注水效率，进而减少输水机泵运行过程中的能源损耗;同时也可以调整水泵的转速，根据实际需求调整注水速度，避免产生不必要的水泵能耗，造成碳排放量的增加。要做好对注水系统的控制，降低注水系统的主要能耗，进而实现油田地面工程的低碳绿色发展，提高油田地面工程的环保性[3]。

2.3无加热集输处理技术

当前油田地面工程当中对新型节能变压器的使用较多，通过使用这种变压器可以实现无加热集输处理，可以降低变压器在运行过程中产生的使用能耗。新型节能变压器的制作结构模式相较传统变压器来说做出了较大的改变，其新结构能够为变压器运行提供过载保护，保证变压器在高效率运行的情况下也能保证运行稳定，既能实现油田地面工程的节能建设，也能实现油田地面工程的安全保障。无加热集输处理技术的使用提高了电能的利用效率，同时节约了电能传输所需要的能耗，有利于油田地面工程有关工作向“碳中和”与低碳绿色方向发展，提高了油田地面工程的建设水平。

2.4控制能源开采

想要实现“碳中和”愿景下的油田地面工程新能源替代技术，就要适当控制油田工程资源开采的进行，做好合理的开采安排，以实现能源的可持续利用，实现资源节约和环境保护。在油田工程资源开采过程中，要将采集的资源分为可再生资源与不可再生资源分别处理。其中对于可再生资源，如风力、太阳能等，要提高开采技术水平，尽可能获取更多此类资源，保证能源供给的充足。对于不可再生资源，如石油，则要控制开采力度，加强对资源开采的管理，实现油田资源的可持续发展。要做好能源开采控制，保证油田地面工程的资源供给能够得到长时间保障。

结语：综上所述，在“碳中和”愿景下常用的油田地面工程新能源替代技术包括污水余热利用技术、地热资源利用技术、风力发电技术、光伏发电技术等;在此愿景下，要进行油田地面工程低碳绿色建设，需要注重节能、控制能量使用，实现油田行业的节能生产，为我国油田行业的低碳发展提供助力。

参考文献：

[1]白晓东，何少林，李重等.“碳中和”愿景下油田地面工程新能源替代及低碳绿色发展对策[J].油气与新能源，2021，08：16-21+42.

[2]庞秀佳，闫冰雪.油田地面工程节能技术及其应用[J].化学工程与装备，2021，10：81-82.

[3]王莉莉.油田地面工程管道防腐施工技术的应用[J].化学工程与装备，2021，10：128-129.