我國海洋油氣資源豐富,是長期、大幅增產的重要領域。在能源系統低碳轉型的趨勢下,尋找增儲上產和低碳減排的平衡、實現海洋油氣的綠色開發,意義重大。中國石化在海洋油氣勘探開發過程中,積極落實綠色低碳發展戰略,秉持“奉獻綠色能源、保護藍色海洋”的核心價值理念,始終堅持綠色、清潔、低碳發展,不斷升級節能減排措施,用實際行動守護一片碧海藍天。
打造海上綠色物探隊伍新名片
□劉建超
自打入國際市場以來,海洋石油工程物探分公司以HSE、SMS、MARPOL公約等管理體系和法律法規為基礎,全方位探索“清潔、高效、低碳、循環”的綠色物探新模式。當下,“天藍藍、海藍藍,拉起錨、放電纜”正成為該公司創建綠色物探隊伍的真實寫照。
作為“走出去”戰略重要組成部分,物探分公司聚焦精益管理,大力培育效益增長點。在海上地震勘探作業中,為提高采集效率、保護海洋環境,需使用專用固態金屬鋰電池,但按照廠家指導說明書要求,電池余量低于30%就需要更換,易造成資源浪費。為此,技術人員提出鋰電池精細化管理方案,通過建立鋰電池數據庫,詳細記錄電池激活時間、電壓等參數,制訂合理的更換計劃,使鋰電池利用率達到100%,每年可節省電池采購成本90余萬元。
物探分公司高度重視綠色環保新技術、新材料、新工藝的運用,大力推廣綠色低碳、節能環保等技術和裝備。中國石化首艘中深海大型物探船發現6號已100%配備數字化槍陣,能量強、易維護,可控循環激發,對海水環境無污染。該公司還在部分海上地震采集設備上配備了太陽能供電板,并在全船配備真空馬桶系統,全年可節約淡水320余噸。
多年來,該公司注重海上生產技術方法的學習積累和改革創新,形成了節能高效的技術流程。被稱為“潮汐獵人”的導航工程師,通過對大量洋流數據的縝密分析,計算出最優施工航線,在確保安全和采集質量的前提下,實現了船舶轉彎半徑最小、航行路線最短、生產效率最高。為保護海洋生物,物探船還配備了海上哺乳動物觀察員,一旦發現大型海上哺乳動物,立即停止施工。在施工作業中,遇到廢棄漁網等海洋垃圾,船隊員工都會爭當“海上清潔工”,及時回收處理,這一行為也得到了甲方的高度認可。
綠色鉆探不讓一滴油流入大海
□劉徐翔 王冠杰 張 博
多年來,海洋石油工程鉆井分公司堅守“每一米進尺都是承諾”的理念,圍繞綠色環保制度建設、防污減排設備設施、人員相關素養提升三條線,織起節能降碳、保護環境的綠色勘探開發“保護網 ”,不讓一滴油流入大海。2022年,鉆井分公司各海上鉆井平臺碳排放量累計值比上年下降60%;2023年,總體完成海洋石油工程下達能耗指標,節能降碳年度考核結果為“優秀”。
良好的制度規范是保障綠色勘探的基石。2020年,勘探七號平臺進入東海進行大位移井作業,為減少作業障礙,開始使用油基鉆井液。為兼顧安全作業與綠色環保,該平臺打好制度基礎,編寫了油基鉆井液從使用、頂替、加載到回收全過程的使用規范,并采取“定置管理”模式,專人專責,嚴抓現場安全、工區清潔、生活區衛生等。2023年,勘探七號平臺作業12口井,總進尺超5萬米,未發生油污或含油廢棄物入海等環保事故。
近年來,為更好地處理作業產生的污染物,鉆井分公司積極推進設備升級,陸續為海上鉆井平臺裝備了相應的環保設備設施。如在各平臺安裝的EPS鉆井廢棄物環保處置系統,可先對污染物進行全過程環保處理、密封回收,再通過船舶運送至陸地合規處置。同時,該公司及時對老舊平臺設備進行更新換代, 先后為勘探四號平臺配置了5臺新型柴油發電機,燃油量控制更精確,有效提高了燃油利用率,大幅減少了油耗及排放。
為加快應急人員響應速度,確保在發生井控、溢油等險情時能第一時間應對,各平臺堅持生產不停、演習不斷,抓好應急防范,練好環保本領。2023年,該公司5座鉆井平臺開展溢油、棄船、消防等相關情景模擬演習150余次,努力提升本質安全水平,全力保護海洋生態環境。
爭做海域綠色特殊作業先行者
□李 沛 金珺鑫
今年以來,海洋石油工程特殊作業分公司認真落實綠色企業行動計劃,通過先行先試環保設備、減少物料使用、進行國產化改造等措施,大力推進自營和合作區塊勘探開發污染物減量化工作,爭做海域綠色專業技術服務先行者。
燃燒頭的作用是在海上試油階段點燃“火炬”,將殘余油氣燃燒殆盡。為滿足海域對環境保護的特別要求,特殊作業分公司井下作業部率先使用環保型燃燒頭,對井筒中油、水進行霧化處理,既能讓原油充分燃燒,減少相關耗材成本,又能確保試油時原油不落海,更好地保護環境。
在燃燒臂安裝階段,海洋試油攻關團隊研發出“一種海洋鉆井平臺燃燒臂的安裝底座”,創新改良了燃燒臂桁架結構和上部基座,施工時只需將鎖定組件拆裝即可,便于操作,穩定性好、可靠性高,每次拆裝可節省物料近50%,獲得了國家實用新型專利授權。
在探索國產化替代方面,特殊作業分公司大量使用環保材料,致力于通過技術改良實現節能減排。錄井人員通過研究摸索,成功將兩臺陸地使用的SK-CMS綜合錄井儀變為海上導管架平臺的專用設備,有效替代進口設備,減少采購費用約350萬元。測井人員潛心攻關,實現了4種液壓油的國產化替代,減少了進口測井設備對國外油品的過度依賴,不僅成本降低了56%、耐用度提升了近10%,而且有效減少了油料廢品產出,降低了碳排放。
清潔船舶照亮海上綠色航道
□宋敬月 楊 鐸 張永鳴
“勘探213輪節油技術方案實施后,2023年整體油耗比上年明顯降低,降幅超過3%。”海洋石油工程船舶分公司船舶節能技術研究項目組負責人介紹。這是該公司踐行清潔生產和綠色低碳發展戰略的一項重要舉措。
近年來,船舶分公司以綠色企業及綠色基層創建為抓手,以各項標準為指導,從強化源頭排查、嚴格過程管控和積極末端治理三大方面入手,切實落實系列綠色企業建設專項工作,持續推進安全環保隱患排查工作落實落地,積極向“清潔、高效、低碳、循環”的綠色企業邁進。截至2023年底,該公司已順利完成勘探226輪、勘探225輪等6條船舶的綠色基層復評工作。
船舶分公司落實科學的航行計劃和燃油控制措施,建立完善的制度和管理體系,加大船舶節能技術研究應用力度,不斷強化船舶燃油管理,節能減排降碳工作取得實效。新入列船舶勘探312輪、勘探313輪使用電力推進系統,與傳統船舶相比,每日可節省燃油4噸左右。
不僅如此,該公司還做好船舶燃油消耗量和燃油質量的監測與記錄,及時發現燃油消耗異常或燃油質量問題,第一時間解決。“船舶在航行過程中采用自動導航系統,可通過優化航線和航速,降低船舶阻力和燃油消耗。船舶正常營運靠港期間,使用岸電替代海電,也有助于二氧化碳減排。”該公司安全總監胡興富介紹,2023年累計接岸電1348.6小時,節約燃油86.97噸。
此外,船舶分公司以“六五”環境日等活動為契機,不斷增強船員的環保意識和責任意識。在積極的制度鼓勵下,船員節油工作取得顯著成效,單次航行可節省幾十~幾百噸燃油。
技術迭代助力海上作業環保升級
□熊振宇
一直以來,上海海洋石油局石油工程技術研究院牢固樹立“綠水青山就是金山銀山”理念,在鉆完井技術研究、海洋工程設計等領域,將綠色科研攻關與生產節能降耗相結合,不斷突破技術難關,助力提升效率、減少排放,守護碧海銀灘。
在鉆完井技術方面,石油工程技術研究院研發的海洋工程地質環境精細描述技術,解決了海上復雜壓力預測難題,現場應用近百口井,準確率超過95%,大幅減少了現場復雜情況,節約工程費用上億元。研發的深層高效鉆井、大位移井安全高效延伸、海上高效完井、邊底水氣藏延緩遞減等技術,助力海上深層機械鉆速提高25.29%,深井、超深井鉆井周期縮短24.36%,縮減總鉆井工期339.54天,節約總鉆井成本數億元,顯著降低了海上油田勘探開發成本,有效推動了海上油氣產量穩步增長。
在海洋工程設計方面,石油工程技術研究院為海上生產平臺研發了一系列生產工藝并成功應用。開展的余熱回收改造可將透平機組外排的煙氣余熱加以利用,增強熱負荷供應可靠性,每年節約天然氣242萬立方米、減少二氧化碳排放5447噸;新增壓縮機組可實現三級閃蒸氣回收,解決火炬“黑煙”問題,降低放空氣量及重組分含量,助力中心平臺每日回收2萬~3萬立方米閃蒸氣,每年可減少二氧化碳排放約1.8萬噸;推廣平臺等離子火炬技術,更換火炬長明燈,節約放空氣量 95%以上,每年可減少火炬氣排放44.4萬立方米、碳排放1092噸。
石油工程技術研究院積極助力海上安全隱患治理,基于海底管道維修維護歷史,從腐蝕、自然災害、第三方破壞等方面梳理海底輸氣管道風險,編制了4條海底管道的隱患治理方案;深度參與終端“零直排”改造項目,根據國家法規要求和終端實際情況,大力推進終端污水收集處理能力建設和雨污分流改造,編制了14處排水管道的缺陷整改方案和15處排水設施的整改方案,確保園區污水“應截盡截、應處盡處”,為持續提升水生態環境質量提供堅實保障。
(作者單位:上海海洋石油局石油工程技術研究院)
海域封存助力實現“雙碳”目標
□吳嘉儀
全球氣候變化背景下,二氧化碳減排勢在必行。二氧化碳地質封存技術被認為是實現碳達峰碳中和的兜底技術,主要是將捕集的二氧化碳注入深部地質體,從而實現二氧化碳的永久減排。華東地區是國內電力、冶煉等高碳行業重點分布地區,二氧化碳排放量占全國總量的30%左右,減排任務十分艱巨。在此背景下,上海海洋石油局勘探開發研究院積極探索陸地捕集-海域封存新領域,為我國實現“雙碳”目標提供重要技術支撐。
與陸地封存相比,海域封存遠離人類居住地,安全性更高、環境風險更小。我國海域沉積盆地分布廣、厚度大,具有更為巨大的封存空間。自然資源部預測,我國海域二氧化碳地質封存潛力達2.58萬億噸。在國內陸地捕集-海域封存無實際案例可參考的情況下,上海海洋石油局勘探開發研究院充分發揮人才、科技優勢,組建地球物理、地質、測井、油藏等多學科一體化研究團隊,從封存場址篩選、封存潛力評估、封存方案研究等多方面開展綠色低碳技術攻關,加快形成海上咸水層二氧化碳地質封存關鍵技術序列,為華東地區二氧化碳減排提供重要備選方案。
目前,勘探開發研究院已經開展海上地質封存潛力及地質封存可行性評價,力爭形成一套陸域排放-海域封存的二氧化碳地質封存技術體系,為實現區域碳減排場地篩選和方案編制提供技術支撐。項目初步估算重點有利封存區域封存潛力可達上百億噸,相當于全國一年排放二氧化碳的總量。
(作者單位:上海海洋石油局勘探開發研究院)
聚焦工程前沿技術打造海上“綠色油田”
集團公司高級專家、上海海洋石油局海洋工程首席專家 馮 勤
勝利石油工程公司鉆井工程首席專家 許軍富
■在“雙碳”背景下,海洋石油工程高質量發展面臨哪些機遇與挑戰?
馮 勤:自“雙碳”目標發布以來,各行各業都積極響應號召、制訂計劃,逐步落實減碳任務。海洋石油工程如何更好地順應新時代能源發展的要求,實現節能環保綠色生產,是我們面臨的重要挑戰。
碳中和要求在碳排放量大幅下降后,通過生態匯碳、碳捕集封存等措施抵消碳排放,最終實現零排放。但“零碳”并不是不排放二氧化碳,而是通過計算溫室氣體(主要是二氧化碳)排放,設計方案抵減“碳足跡”、減少碳排放,達到“一增一減”的完美平衡。
針對海上油氣田開發生產的特點,我們可以通過開展平臺設施技術改造,對海上油氣田產出的高含碳油氣在平臺上現場脫碳,并在海上平臺增加二氧化碳注入井,將分離的碳及時回注地下進行封存,這樣能大幅節省CCS(碳捕集和存儲)儲運工程設施投入,減少工程費用。這也是未來海洋石油工程發展的重要方向。
另外,在海洋石油工程發展中可以加大海上風電項目的投入,改進利用海上風電技術,特別是深遠海風電技術,開發新型深海海上風電平臺,實現低成本的海上風電生產,滿足海上油氣平臺的用電需求。
■目前,國內外海洋石油工程領域有哪些前沿高端節能降碳工程技術?
馮 勤:目前,我們正在開展CCS研究工作,為實現“雙碳”目標進行技術儲備。研究工作主要是為了解決陸地碳排放的海上封存問題。將陸地碳排放大戶,如鋼廠、水泥廠、發電廠、煉化廠等排放的二氧化碳,利用先進技術實現碳捕集、提純和儲運,通過陸地管線將其輸送到海邊,再利用海底管線輸送到選定的封存目標區域,注入地下鹽水層等,實現永久封存。海上 CCS涉及地質研究、海底管線輸送技術、海上注入平臺或船舶技術、管道泄漏監控、注入井封存泄漏監控、地質泄漏監控等多方面的技術研究,同時,還必須充分考慮CCS工程低成本技術,保證CCS項目經濟可行。因此,我們必須時刻關注國內外先進技術,并在此基礎上研究出適合國情的技術、工程和經濟可行的實施方案。
■為實現海洋油氣綠色開發,勝利石油工程在渤海灣所屬企業采取了哪些措施?
許軍富:勝利石油工程深入實施綠色低碳戰略,全鏈條、全節點同向發力,協同推進節能、降耗、減污、降碳,落實碳達峰碳中和行動計劃重點任務,助力企業實現綠色高質量發展。
一是積極落實綠色企業行動計劃和能效提升計劃,更新高耗能生產設備。按照國際海事組織MARPOL公約附則六的要求,我們為2016年以后投產的鉆井平臺選用了符合排放要求的柴油發電機組,使氮氧化合物的排放由9.8克/千瓦時下降到2克/千瓦時。
二是大力推廣節能降耗工藝技術。充分利用海上風電、埕島近海油田電網優勢,通過老采油平臺局部擴容、新叢式井組敷設大容量電纜等方式,探索網電鉆機使用的可能性,預計每年可降低燃油消耗5700噸,降低噪聲90%,減少碳排放21000噸。通過使用新工具、新工藝,優化運行,減少低效無效能耗,使海上鉆井平均機械鉆速大幅提高、鉆完井周期明顯縮短,有效提升了綠色能源利用效率。
三是全面開展“無廢油田”建設。全方位推進生產危險廢物和固體廢物減量化、資源化和無害化處理,推廣應用海上環保型鉆井液并實現回收再利用;所有鉆井平臺配套“零排放”系統及專用巖屑箱,開發鉆井固廢管控系統,實現廢棄鉆屑鉆井液和固廢分類管理、全部回收、全生命周期監管;升級智能化設備設施,對生活污水定期檢測、循環利用、減量排放,深入打好碧海藍天保衛戰,全面建設行業領先的綠色油服公司,為建設“美麗石化”提供勝利方案。