1、太阳能EOR技术,太阳能利用技术专题报告,报告组成员,能源133班: 周子琰 1205040324 王东旭 1305130302 梁学成 1305130327 谢浩州 1305130329 蔡一松 1305130330,报告成员,实时资讯,CSPPLAZA光热发电网讯: 美国太阳能EOR技术领先厂商Glasspoint此前宣布将与阿曼国家石油公司合作开发装机达1021MWth的全球最大的Miraah太阳能EOR项目,今年晚期开建,预计将于2017年建成投运。这一项目消息经CSPPLAZA发布后,有不少国内聚光太阳能行业和油气领域的厂商对太阳能EOR技术产生了浓厚兴趣。,背景介绍,通常把利用油层
2、能量开采石油称为一次采油;向油层注入水、气,给油层补充能量开采石油称为二次采油;而利用化学物质来改善油、气、水及岩石相互之间的性能,开采出更多的石油,称为三次采油。二次采油、三次采油又称EOR,即提高原油采收率。,背景介绍,术语解读,利用太阳能聚光集热技术来提供稠油热采所需的热能,即太阳能EOR技术是一种可持续发展的绿色能源技术,随着电力和天然气价格的逐步上涨,绿色环保的太阳能EOR技术将迎来勃勃市场生机。,背景介绍,1.稠油开发 稠油(heavy oil)亦称重质原油或高粘度原油。 按粘度分类,把在油层温度下粘度高于100mps、已脱气的原油称为稠油。 据估计世界常规石油总储量为3000亿t
3、,此外还有稠油、油砂及油页岩等非常规石油资源,它们的储量折合成常规石油大约有八九千亿吨,这些将成为未来石油的重要来源。 随着轻质原油资源的逐渐减少,不得不开始开采一些较难开采的稠油,因此在世界石油产量中稠油的份额正在逐渐增大。针对稠油粘度大和各油藏的不同构造可采取不同的采油工艺,主要分为稠油水驱开采、稠油热采两大类技术。,背景介绍,目前国内外对稠油和高凝油一般均采用热采方式,比较常用的有电加热技术和蒸汽加热技术,分别利用电加热降低稠油粘度或利用燃气锅炉生产蒸汽注入油井去稀释稠油。 电加热技术是在空心抽油杆中穿一根电缆,电缆的一端与空心抽油杆的底端相连,在由电缆、空心抽油杆构成的回路上施加交流电
4、,通过被加热的空心抽油杆对稠油或高凝油实现加热降粘。与其他技术相比,具有较高的效率,而且该工艺作业比较简单,费用较低,因此具有明显的优越性,在我国的许多油田得到广泛应用。各国对于EOR技术的研究已经开展多年,已经商业化应用的EOR技术有多种,其中应用最广泛的是热法采油(热采技术)。这两种方法均要消耗大量的电能或天然气燃料,存在着较大的能源浪费。,商业实例:,技术介绍,玻璃房槽式太阳能光热EOR技术,玻璃房槽式太阳能光热技术是近几年才出现的一种新型太阳能光热技术,主要特征是其槽式聚光镜场布置在玻璃房里面,聚光镜无需清洗,只需要定期清洗玻璃房。,采用了复合材料基板+镀银反射膜的反射镜结构设计,使得
5、这种反射镜的重量极为轻质,仅约3Kg/平方米,大大低于常见的槽式玻璃反射镜。而且由于在玻璃温室内,该反射镜不需钢化处理。,为了保证槽式集热系统产出足够压力的蒸汽,其采用了槽式DSG的技术路线,集热管并未采用常见的玻璃真空管,而采用了类似于菲涅尔集热技术用的镀膜钢管,这种钢管可以承受更大的压力,保证输出蒸汽达到100bar的压力水平。由于玻璃温室的反射等作用将造成一定的阳光透入损失,为更大程度上聚集热量,其反射镜采用了7.5m的大开口设计。,由于整个集热场置于一个玻璃结构温室内,对集热场的清洗就变得更为简单,传统的抛物槽由于其形状特殊存在自动清洗较难实现的特点,但这种设计仅仅需要清洗玻璃温室即可
6、,玻璃温室的顶部采用屋脊型设计,以避免灰尘附着,采用简易的机器人清洗装置,能高效率完成整个集热场的清洗。,商业实例:,技术介绍,玻璃房槽式太阳能光热EOR技术,商业实例:,技术介绍,玻璃房槽式太阳能光热EOR技术市场应用,美国GlassPoint是第一家将玻璃房槽式太阳能光热技术应用于稠油热采的公司。 GlassPoint以槽式技术为基础,结合沙漠地区的气候特点,设计了封闭型槽式聚光镜场,与传统的光热发电用露天槽式聚光镜场相比,技术上有了很大突破:其聚光镜场设计的最大亮点是将太阳能聚光镜置于玻璃房结构中,玻璃房里保持着高于外界的空气温度和压力,可以防止灰尘进入,能抵抗外部风沙等对聚光镜的侵蚀损
7、坏。采用玻璃温室的封闭型集热场设计将带来新建温室的投资支出,但相对其带来的诸多好处而言,这点额外的支出很容易就被抵消掉。上述的几个技术特点简而言之可以概括为:封闭温室结构轻型反射镜镀膜钢管集热钢丝跟踪转动自动清洗。这种设计应是比较适用于沙尘暴多发地区的太阳能EOR项目开发。,国际市场,太阳能EOR技术是将阳光会聚到热管上生产采油所需的蒸汽。据这方面领先的GlassPoint公司称,他们的系统可以使油田节省80%的天然气消费,从而降低开采成本,让更多的天然气用于其他途径,包括出口。 太阳能EOR的最大机会在中东,这个地区重质原油资源丰富,光照时间充足,但由于国内天然气需求不断增加,致使供应紧张。
8、2013年初,阿曼采用GlassPoint技术,开始了太阳能EOR项目,蒸汽平均产量50吨/日。中东其他国家如科威特、巴林、沙特都有可能加入太阳能EOR项目。GlassPoint于2011年已在加利福尼亚建成第一个太阳能EOR项目,那里也是一个潜在市场。,国内市场,国内部分光热技术企业着眼于中国的EOR市场,开始尝试开发这一市场。要开发一个新的市场,首先需要解决的是技术方案的问题,太阳能光热EOR技术的核心在于利用聚光集热技术生产出高压适温的蒸汽,以满足地下稠油稀释的工艺要求。一次石油能源需求的日益增加和其有限储量,使全世界面临严重的石油危机。中国的稠油资源主要分布于辽河油田、新疆油田、胜利油
9、田、河南油田等地,但要满足“充足的可利用土地面积+充足的太阳能辐照资源+可利用太阳能EOR技术浅层稠油矿藏”的多重限制条件。结合当地的气候环境特点,开发出适宜当地环境的、具有一定经济性的太阳能EOR技术,是打开国内太阳能EOR市场的第一步,也是最为关键的一步。,总结语,随着可供一次开采的石油储量和产量日益下降,稠油的开采将日益迫切。传统的利用电加热或天然气辅助稠油开采的方法浪费宝贵的电力和燃气,并不具备可持续发展性。利用太阳能聚光集热技术来提供稠油热采所需的热能,亦即太阳能EOR技术是一种可持续发展的绿色能源技术,随着电力和天然气价格的逐步上涨,绿色环保的太阳能EOR技术将迎来勃勃市场生机,太阳能EOR技术前景展望,总结语,感谢聆听,