美丽新疆丨西北油田低碳“黑科技”大显身手

　　石榴云/新疆日报记者 于江艳 通讯员 张俊

　　利用超导体理念研发钨合金加热装置替代传统加热炉，实现降耗减排；仿照大自然呼吸研发二氧化碳空气源热泵技术，利用空气能加热；模拟心脏搏动对集输泵进行升级改造，实现油气混输增压回收……近年来，西北油田石油工程技术研究院地面工程研究所通过众多源于生活的灵感，创新探索出一系列绿色低碳技术，为实现国家“双碳”目标和绿色油田建设不断贡献智慧和力量。同事们亲切地将地面工程技术团队称为妙手仁心的“绿色医师”。

　　走“高速”的钨合金装置

　　西北油田主力上产油田——塔河油田以稠油开发为主，冬季因户外气温低，需采用加热炉加热集输管网，避免油气冻堵。但传统加热炉不仅存在设备效率低、天然气能耗高的问题，而且还会向大气排放二氧化碳和氮氧化物，对环境造成污染。

　　如何减少碳排放，更好落实国家“双碳”目标？西北油田石油工程技术研究院地面工程研究所就此展开研讨。

　　“节能减排，核心在于降低热能传递损耗。就像铺设超导线路，电阻低了，能量才能无损高速传输。”西北油田石油工程技术研究院地面工程研究所副主任师高多龙精准地抓住症结所在。技术人员豁然开朗：“没错，集输系统的瓶颈在于热阻，要提升热流量，必须打通高速导热通道！”随后该研究所广泛调研国内各大油田，寻找新设备、新材料。

　　“找到了！”西北油田石油工程技术研究院地面工程研究所技术员吴林筱兴奋地喊出了声，他作为新进单位的研究生，整日穿梭在生产一线，主动联合胜利油田引进钨合金管式石油加热装置。

　　“你看！新装置在可实现变电流技术的新型钨合金材料基础上，利用短路、漏磁、涡流三位一体电热转换，能更高效地将电能转换为热能。”吴林筱兴奋地说。

　　高多龙随即带领团队对该新装置在中质油井、稠油井中的表现进行试验评价。数据显示：100千瓦负荷下钨合金加热装置较传统加热炉投资降低28%以上，能耗降低72%，碳排放量减少53%，相当于每年减少4000辆汽车的尾气排放量。

　　会“呼吸”的加热机

　　首战告捷后，西北油田石油工程技术研究院地面工程研究所将目光投向多能互补利用。有没有办法让大自然中的能量用于地面油气集输？该研究所又一次开展了头脑风暴。

　　“热能系统就像一棵会呼吸的树，根系从土壤汲取养分，养分输送至叶片，支持叶片进行光合作用。”西北油田石油工程技术研究院地面工程研究所技术骨干常小虎从自然界中大树汲取养分的原理获得启示。新疆光热资源丰富，空气中的能量可以如生命呼吸般循环利用。

　　说干就干，他们从清华大学引进热效率高、运行成本低的二氧化碳加热系统，以二氧化碳制冷剂作为“呼吸载体”，利用逆卡诺循环原理从空气中汲取热量，将空气中低品位热能转换为高品位热能，热效率可达250%以上。该技术已入选国家发展改革委最新发布的《国家重点节能低碳技术推广目录》，被作为重点推广的节能技术。

　　上半年，该技术在西北油田首次应用，与200千瓦加热炉相比，能耗降低56%，实现了经济效益与生态效益的双赢。

　　“原来我们的创新就源于大自然啊！”西北油田石油工程技术研究院地面工程研究所技术员冯盼会心地笑了。

　　可“搏动”的混输泵

　　当加热瓶颈突破后，西北油田又面临顺北、雅克拉凝析气藏低压气井采出气无法进站问题，传统压缩机增压工艺流程长、成本能耗高，集输系统无法达到绿色低碳要求。

　　“这就像心力不足的血液循环系统需要植入一颗强劲的心脏！”西北油田石油工程技术研究院地面工程研究所技术带头人赵鹏提出模拟人体心脏泵血原理思路，点燃团队智慧火花。

　　此后，该研究所引进优化液压式油气混输泵，采用大缸径、长冲程结构减少余隙容积，通过进排液缸同轴设计优化压差，赋予这颗“心脏”强大的适应能力，使其能适应含气、高粘的复杂介质。在塔河油田7口井的实战检验中，采用液压式油气混输泵集输液量提升10%，能耗降低19%，较传统方案节省工程投资10%以上。

　　从炽热的输油管道到无垠的沙漠油田，西北油田持续向“绿”而行，依托采油气厂、工程技术研究院和勘探开发研究院的高效协作，高质量践行传统能源行业绿色低碳转型。“绿色医师”们正以三大技术创新组合拳，重塑油田集输系统低碳基因。