绿电消纳装备(电注气炉)
陕西环通持续深化校企协同研发体系,依托西安交通大学刘效洲博士研发团队完成理论建模、样机试制、油田现场工况全流程验证,自主研发新一代模块化电注汽锅炉,各项性能指标全面适配国内稠油热采各类注汽工艺,可完整替代传统燃油、燃气注汽设备。
关 键 词 :
油田
稠油
开采
锅炉
所属分类:
绿电消纳装备
绿电消纳装备(电注气炉)
图文详情
(一)产品介绍
陕西环通持续深化校企协同研发体系,依托西安交通大学刘效洲博士研发团队完成理论建模、样机试制、油田现场工况全流程验证,自主研发新一代模块化电注汽锅炉,各项性能指标全面适配国内稠油热采各类注汽工艺,可完整替代传统燃油、燃气注汽设备。
该成套装备落地后,可充分消纳油田配套光伏、风电富余绿电,实现稠油开采全过程零碳排放;依托本地风光资源构建“绿电+电注汽”热采新模式,为新能源基地弃电消纳、油田绿色低碳开采提供可复制、可推广的标准化技术路线。
电注汽锅炉是油田零碳热采方案核心主机,专为陆上、海上稠油开采场景定制开发;设备以电能为唯一热源,通过高效电加热元件完成能量转换,产出高温高压蒸汽注入地下油层,降低稠油黏度、提升原油采收率。整机集成电加热系统、智能自控系统、汽水循环系统、专用水处理系统四大模块,结构紧凑、适应性强,可适应油田野外高温、低温、风沙、高盐雾复杂作业环境。
(二)产品优势
(1)高温高压蒸汽输出,适配各类稠油地层:能够产生高温(可达350℃以上)、高压(可达20MPa以上)的蒸汽,满足不同油层深度和稠油特性的开采需求,有效提高稠油的流动性和开采效率。
(2)长期连续稳定运行,蒸汽参数波动小:采用优质的电加热元件和可靠的控制系统,保证了锅炉运行的稳定性。在长时间连续注汽过程中,能够保持蒸汽参数的稳定,减少波动,为油田开采提供持续稳定的蒸汽供应。
(3)负荷调节区间宽,适配动态工况:可根据油层的变化和开采进度,灵活调节蒸汽的输出参数,如温度、压力和流量等。负荷调节范围较宽,能够适应不同的注汽工况,提高开采的适应性和灵活性。
(4)智能化运维,远程集中管控:具备远程监控和操作功能,操作人员可以通过远程控制系统实时监测锅炉的运行状态、调整参数等。同时,系统还能进行故障诊断和报警,便于及时发现和处理问题,提高管理效率。
(三)应用场景
| 序号 | 应用场景 | 场景核心需求 | 本产品适配核心优势 |
| 1 | 陆上油田稠油热采绿电替代 | 稠油热采需持续稳定的高温高压蒸汽,传统燃气/燃油锅炉碳排放高、运行成本高,需实现绿电全替代、零碳开采,同时消纳本地光伏/风电富余电力 | 100% 电能驱动,零现场碳排放,可直接对接光伏/风电绿电;模块化设计适配油田野外工况,可灵活匹配绿电出力波动动态调整运行负荷 |
| 2 | 电网富余绿电调峰消纳 | 新能源基地并网后存在大量弃电,需高载能、可灵活调峰的可控负荷消纳富余电力,提升电网新能源消纳能力与电网稳定性 | 属于可中断、可快速调节的高载能负荷,可毫秒级响应电网调度指令,绿电富余时段满负荷运行,电网高峰时段降负荷/停机,实现绿电时空平移消纳 |
| 3 | 偏远无电网/弱电网油田孤岛绿电注汽 | 偏远油田无稳定电网覆盖,传统注汽需配套燃油长距离运输,成本高、后勤保障难度大,需依托本地风光资源实现孤岛式零碳注汽 | 模块化设计可快速部署,可直接对接风光储微电网系统,无需外接大电网,完全脱离化石燃料依赖,实现注汽系统全流程零碳运行 |
| 4 | 油气田原有注汽装备低碳改造 | 在役燃气/燃油注汽锅炉碳排放高,需低成本改造实现低碳/零碳运行,同时消纳油田配套建设的分布式绿电 | 可直接替换原有化石燃料注汽锅炉,无需大幅改造现有注汽管网,可快速对接油田分布式光伏/风电,实现开采系统低碳化升级,改造周期短、不影响油田正常生产 |
| 5 | 储气库注气提质与绿电消纳耦合 | 储气库注气需对天然气进行加热提质,传统加热方式碳排放高,同时储气库配套新能源需消纳富余电力 | 可利用绿电加热天然气,提升注气温度与品质,同时消纳储气库配套新能源的富余电力,实现储气库运行全流程低碳化 |
| 6 | 海上油田稠油开采零碳注汽 | 海上油田稠油开采需持续注汽作业,传统燃油锅炉碳排放高、平台空间有限,需紧凑型、零碳的注汽装备 | 模块化紧凑型设计,可适配海上平台有限空间,全电能驱动零现场碳排放,可对接海上风电绿电,实现海上稠油零碳开采 |
(四)应用案例
新疆油田
1、项目概况
新疆油田现有燃气注汽锅炉传统开采模式天然气消耗量大、二氧化碳排放总量高,稠油开发能耗、碳排指标压力突出;区域配套光伏、风电资源丰富,存在大量富余绿电无法就地消纳,行业亟需全新零碳注汽技术路线。陕西环通针对性研发电直热注汽装备,落地油田示范项目,破解高碳开采与绿电消纳双重难题。
2、原有痛点
新疆油田拥有燃气注汽锅炉300多台,面临着高能耗、高排放的挑战。注汽锅炉年消耗为24亿方天然气,并排放出大约470万吨二氧化碳。当前稠油开发能耗高(百万吨能耗59万吨标煤)、碳排高(吨油碳排1.14吨),难以满足双碳政策与绿色开采发展要求。
3、落地成效
项目研发国内首台新型结构电直热注汽样机,攻克高矿化度油田水质适配、风光绿电动态匹配、设备本质安全等关键技术,为油田大规模零碳注汽商业化推广提供成熟设备支撑。
(1)高压稳定运行:设备在8.0MPa压力下稳定产出365℃过热蒸汽,关键指标全面超越355.5℃的设计目标值。
(2)系统实测热效率高达97.8%,显著超过预设的97%设计目标,实现了能量利用效率的最大化提升。
(3)研发成功多重防干烧、超温超压保护机制,经测试响应及时、动作可靠,从技术原理上实现了设备的本质安全。
(五)发展规划
立足双碳目标与油田绿色转型需求,公司分三阶段推进电注汽锅炉技术迭代与市场拓展:
(1)短期1-2年:优化现有模块化撬装电注汽锅炉,启动20t/h级商业化装置的设计研发,攻克大型化工艺与设备集成难题,满足油田现场更大规模的处理应用需求,落地新疆稠油零碳注汽示范项目,
(2)中期3-5年:攻克蓄热式电注汽核心技术,形成直热、蓄热全系列产品矩阵,构建数字孪生智慧能源调度系统,规模化推广“绿电+储能+电注汽”一体化EPC解决方案;
(3)长期5-10年:布局超临界注汽前沿技术,转型合同能源管理运营模式,参与行业标准编制,拓展海外稠油市场,打造油气零碳开采综合能源龙头企业。
同步依托校企协同创新平台,持续攻关高效电热元件、高密度蓄热新材料,完善国产化供应链,以装备智能化、系统集成化、能源零碳化为主线,为全国乃至全球稠油开采提供可复制的绿电消纳注汽解决方案。

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