中国石油地热产业跃上规模化发展新台阶
编者按：2023年世界地热大会于9月15日至17日在北京国家会议中心举办。大会以“清洁地热、绿色地球”为主题，聚焦全球地热产业发展热点趋势，围绕地热领域市场分析、技术创新、可持续发展等展开交流，探讨国内外地热开发利用产业需求。近年来，中国石油深入贯彻落实“双碳”目标，大力发展新能源业务，打造京津冀地热清洁供暖示范基地，地热产业发展跑出“加速度”。本版聚焦中国石油地热产业的发展历程、典型案例、科技创新等内容，展现中国石油地热产业发展的澎湃动能。
数读中国石油地热业务》》》
2022年，新建成地热供暖面积1006万平方米，累计建成地热供暖面积近2500万平方米，是2020年累计建成地热供暖面积的4倍
2023年，已经在河北、河南、山东等地开拓供暖市场3680万平方米
跑出“加速度” 释放“热”动能
中国石油地热产业跃上规模化发展新台阶
从全国最大单体地热供暖项目——冀东油田曹妃甸新城地热供暖面积再次扩大，到辽河油田欢三联地热项目实现油气生产用能清洁替代，再到北京市首个中深层地热供暖试点示范项目即将完钻投运……中国石油地热产业发展跑出“加速度”，迈上规模化发展新台阶。
近年来，中国石油深入贯彻落实国家“双碳”目标，将绿色低碳纳入公司发展战略，明确“清洁替代、战略接替、绿色转型”三步走总体部署，蹄疾步稳发展新能源业务，加快构建“油气热电氢”五大能源平台，全面提速发展地热产业，奏响了绿色发展的地热乐章。
强化顶层设计，产业布局持续推进。围绕“三步走”总体部署，集团公司制定《地热业务“十四五”发展规划》，进一步明确从清洁替代、对外供能两个方向积极开拓发展地热产业，重点打造京津冀清洁供暖示范、东北用能替代示范和长三角采暖制冷示范“三大示范区”。16家油气田企业全部成立新能源事业部，持续优化整合地热产业发展的资源和优势，专人专班推进地热业务发展，持续加快地热产业布局。
加大开拓力度，清洁供暖多点开花。在加快推进地热对内替代油气生产用能的同时，中国石油持续加大地热外部市场开拓力度，不断取得新突破新成效：2021年，冀东油田山东德州武城地热供暖项目迈出了中国石油在地热领域实现对外清洁供能的坚实一步；2022年，华北油田挺进北京地热市场，启动北京市首个中深层地热供暖试点示范项目；今年，冀东油田进军中原，开发建设开封市产城融合示范区清洁能源集中供热及配套管网建设项目……中国石油地热产业的版图在神州大地徐徐铺开。
厚植技术优势，服务水平不断提升。凭借在油气勘探开发业务常年攻关的积累，中国石油在地热领域已经形成五大核心关键技术和四大工程建设实施能力。其中，地热地球物理勘查技术、高温钻完井技术达到国际先进水平，砂岩回灌技术、废弃井改造为地热井技术、中深层水热型地热供暖技术已经达到国内领先水平。中国石油还不断发力供暖服务端，持续提升地热清洁供暖的服务质量。在山东武城，冀东油田依托智慧社区搭建供热智慧管控平台，让用户足不出户就能一键报修供暖问题，实现了智慧化供热服务。（陈钦强 王欣欣）
企业案例》》》
辽河油田：厚植技术优势 打造多元化场景
中国石油网消息（记者 罗前彬 通讯员 姜英 张磊）截至9月12日，辽河油田今年利用地热给办公楼供暖和稠油生产伴热，累计供热量达14.7万吉焦，折算标油为3517吨，同时还有12人在油田外部从事地热技术支持工作。
通过近20年的攻关和应用，辽河油田形成了精细热储描述、高效热泵利用、同层回灌、深层地热井采输工艺、废弃井改造5项地热特色技术，取得了废弃井利用供热、深层地热直接利用、工业余热辅助生产供热、深层地热资源供暖、浅层地热能利用供热/制冷5项应用成果。辽河油田紧跟集团公司“清洁替代、战略接替、绿色转型”三步走总体部署，切实推进地热与油气业务融合发展，打造多元化地热应用场景，培育能源保供新的增长点。
结合油田生产用能实际，辽河油田加大地热在油气生产集输环节的应用力度，采用热泵为稠油采出液伴热以及对注汽锅炉软化水预热两种方式，有效降低了能耗和碳排放。中国石油首个地热工业应用示范项目——欢三联地热项目自投产后，已累计采灌超110万立方米，节气444万立方米，减排二氧化碳近1万吨。兴一矿办公楼项目把3口废弃油井改造为地热井，单井最大开采量达每小时45至50立方米，实现“同层、无压、等量”回灌，有效降低了运行成本，避免燃煤锅炉污染。
辽河油田不仅加快地热自用步伐，而且把地热技术作为服务民生的重要手段。今年，辽河油田加大周边民用供暖市场开发力度，重点推进广田热电、沈采矿区、欢采矿区、新生地区4个地热供暖项目建设。目前，这些项目正开展注采先导试验，已完钻新井2口、改造老井4口。此外，辽河油田在河北曹妃甸、山东武城等地，开展地热供暖运维技术服务，服务面积达585万平方米。
目前，辽河油田整合内部研究力量，重点攻关中深层地热井换热、地下深层储热两项前沿技术，进一步完善地热技术体系，打造更加多元化的地热应用场景。
华北油田：立足优势资源 勇拓“地下”市场
中国石油网消息（记者 郭闻风 通讯员 戴越）9月13日记者获悉，华北油田在近3个月内先后与11个目标市场达成地热供暖意向，在北京、任丘、河间、晋州等地启动了7个地热清洁供暖项目。华北油田今年新增地热供暖市场已达1560万平方米，在运行及在建清洁供暖项目增至15个，在运行项目实现年替代标煤34万吨，年减排二氧化碳近88.6万吨。
加快开发利用地热，对调整能源结构、节能减排、改善环境具有重要意义。华北油田在中深层地热资源开发方面形成了地热资源精细勘查评价、钻完井工艺等五大技术系列，并初步形成潜山热田重力流开发认识，提高了地热开发的经济效益。
华北油田立足优势资源，聚焦优质市场，加速推进地热业务发展，明确“拓展北京、站稳雄安、巩固冀中”的发展目标，以中深层地热资源评价和市场分级套图为指导，全面推进地热资源市场开发和项目落地。从2022年1月至今年8月，华北油田已与京津冀地区8个县市达成合作协议，获取地热供暖市场面积达2731万平方米。
华北油田依靠技术优势，创新管理模式，打造了一批地热示范项目，先后建成任丘、霸州、蠡县等清洁供暖示范项目，实现100%同层无压回灌和地热供热站的无人化、智能化运行。其中，北京市首个中深层地热供暖试点示范项目——北京城市副中心0701街区保障房地热供暖项目，已完钻地热井4口，预计10月底达到供暖条件，可形成35.3万平方米供暖面积，每年有望减排二氧化碳7650吨，将助推首都城市副中心低碳高效、生态优美的绿色城市建设。
华北油田全力以赴加快实现地热开发利用规模高效发展，明确了保存量、扩增量、强储备3个层次的工作思路，将积极持续开拓外部供暖市场，打造北京、冀中（雄安）两大地热综合利用基地，为推动能源绿色低碳转型、实现“双碳”目标贡献力量。
大港油田：培育绿色动能 加快高质量发展步伐
中国石油网消息（记者 张敬潇 通讯员 董昊）今年年初以来，大港油田以油区为原点，向“一市四省”辐射，扎实有效推进市场开发工作，实现了新增地热市场“从0到777万平方米”的突破性发展。
年初，大港油田提出了坚持一体两翼、协同融合的总体发展思路，积极构建以油气勘探开发为主体、新能源和储气库业务两翼齐飞的高质量发展新格局，首次将新能源业务作为重要一翼。
面对竞争激烈的新能源供热服务市场，大港油田形成了以天津为中心、辐射晋冀鲁豫4省业务的发展格局。今年，油田首批4个地热能供暖制冷项目顺利开工，第二批5个地热能供暖制冷项目通过初设评审，即将开工。
大港油田聚焦浅层和中深层地热开发，不断深化地热系统“源、储、水、盖、通”评价研究，优选地热资源有利分布区，建立大港探区重点区块地热地质模型，精细评价地热动态资源量，指导地热项目高效开发。同时，油田积极探索闲置油气井改造地热井、空气源等技术，研究攻克套管改造、防砂、射孔、防腐等技术难题，并揽下首个外部市场项目；借鉴油气生产注水、净化等技术经验，夏季将符合要求的地表水借助地热井储存到地下，冬季取出，通过“夏储冬用”实现地热资源可持续开发利用。
为保障地热项目高质量落地，大港油田组建了地热建设运维中心，成立了9个地热工作项目部，基本实现“启动前有部署、推进中有交流、运维期有评估”。此外，经过调研和协调，油区浅层地热能供暖制冷收费价格顺利通过油田公司专业会议审定，这对地热项目发展及提质增效工作具有重要意义。
大港油田积极把握“双碳”机遇，培育绿色发展动能。目前，勘探开发研究院和采油五厂浅层地热供暖制冷项目已稳定运行超过2.2万个小时，年减碳约1.1万吨。今年随着9个地热能供暖制冷项目完工，届时，大港油田地热供暖制冷面积将达到128万平方米。
冀东油田：探索地“新”引力 奔向清洁未来
中国石油网消息（特约记者 丁青）截至9月13日，冀东油田新能源项目今年已落实地热供暖面积指标577万平方米，完成年度指标的115%。
随着“双碳”目标的提出，新能源发展迎来新机遇，冀东油田先行先试，充分发挥地处京津冀地区的地理优势，大力开发地热资源，并推进技术输出、管理输出、服务输出、品牌创造，加快地热供暖业务“走出去”的步伐。
自2018年走出矿权区，探索开发外部新能源市场以来，冀东油田共建成地热项目3个，在建地热项目4个，意向和规划项目19个，今年年底地热供暖面积将达到1666万平方米，每年可节约标煤40.68万吨。
打造地热新名片。国内最大单体地热供暖项目——曹妃甸新城地热供暖项目自2018年建设投运后，已平稳运行5个供暖季，累计供暖面积达813万平方米，是国内具有引领作用的地热开发利用示范工程项目之一，获得国家能源局回灌技术认证。曹妃甸新城地热供暖项目持续为节能减排作出贡献。
打开地热新局面。2021年11月7日，冀东油田山东武城清洁供暖项目正式开栓供暖，供暖面积达378万平方米，打开了中国石油矿权区外地热清洁供暖的新局面。柳赞新农村地热供暖项目，为4099户农户提供清洁热源，是河北省新农村建设和清洁能源供暖示范项目，总供暖面积达50万平方米。
开拓地热新市场。继山东武城清洁供暖项目建设后，冀东油田已成功进军河南开封市、石家庄市藁城区。8月4日，石家庄市藁城区地热供暖项目首口地热先导试验井顺利开钻。
冀东油田深耕地热资源开发技术，成功攻克了地热开发难题，创新形成了以砂岩储层无压回灌技术为核心的地热能开发利用6类18项技术，突破性实现了地热开发“取热不取水、百分百无压回灌”，成为中国石油首家获得国家能源局回灌技术认证企业，引领地热行业技术发展。
世界地热发展脉络》》》
1827年
最早的地热工业利用出现在意大利Larderello，使用地热蒸汽从火山泥中提取硼酸。
1892年
美国第一个地热直接供暖系统出现在爱达华州Boise。
1904年
意大利著名化学家Piero Ginori Conti设计10千瓦地热发电试验，以高温蒸汽推动发电机，点亮了5个灯泡。
1995年
第一届世界地热大会在意大利举办。此后，分别在日本、土耳其、印度尼西亚、澳大利亚、冰岛等国举办，现已举办过六届世界地热大会。
2020年
全球地热发电装机容量1600万千瓦，年发电量951亿千瓦时；全球地热直接利用装机容量为1.08亿千瓦，年热能利用量为2835亿千瓦时。
中国地热发展脉络》》》
1960年
地质部地质力学研究所成立地热组。在李四光的指导下，科研人员先后在大庆油田、江汉油田、开滦煤矿等地开展了探索性地热研究，探讨地热异常与石油和煤的赋存关系，试图用地热异常找矿。
1970年
我国第一座地热试验电站——广东省丰顺地热试验电站的第一台86千瓦采用扩容法发电试验机组发电成功，这使我国成为世界第8个利用地热发电的国家。
1977年
我国第一座高温地热电站西藏羊八井1000千瓦试验机组发电成功。
2000年
我国地热直接利用能量世界排名第一，远超世界第二、第三的美国和冰岛。
2017年
国家发展改革委、国土资源部及国家能源局共同编制的《地热能开发利用“十三五”规划》正式发布。这是我国首个地热能开发利用的五年规划，被认为开启了中国地热产业的“第二个春天”。
2020年
我国地热能供热制冷面积累计达到13.92亿平方米，地热直接利用装机容量达40.6吉瓦，连续多年位居世界首位。
2021年
国家发展改革委、国家能源局等八部门联合发布《关于促进地热能开发利用的若干意见》。
2022年
国家发展改革委、国家能源局等九部门联合印发《“十四五”可再生能源发展规划》，提出探索新型管理技术和市场运营模式，鼓励采取地热区块整体开发方式，推广“地热能+”多能互补的供暖形式。
中国石油地热开发脉络》》》
1976年
冀中石油会战打出高温高产热水井，中国石油地热开发利用工作随即展开。
“十二五”时期
中国石油积极开展用热替代、余热利用项目建设和技术储备研究。
“十三五”时期
随着国家“双碳”目标的提出，中国石油依托油区地热资源优势、资料优势、勘探开发工程技术优势，大力开展地热供暖项目建设。
“十四五”时期
中国石油将“绿色低碳”纳入公司发展战略，明确“清洁替代、战略接替、绿色转型”三步走总体部署，加快向“油气热电氢”综合性能源公司转型，制定《地热业务“十四五”发展规划》，加快拓展地热清洁供暖和制冷项目市场，地热业务进入快速发展期。
2022年底
中国石油累计建成地热供暖面积近2500万平方米，是2020年累计建成地热供暖面积的4倍。
中国石油地热产业五大核心关键技术》》》
1.地热地球物理勘查与评价技术
可以识别地层界面、断裂和其他构造，识别侵入岩体等热源岩体，识别热储、通道位置及含水性。同时还可基于地球物理属性参数、地温梯度等资料，构建三维地质模型，模拟地下三维温度场的空间分布。
2.地热井优快钻完井技术
形成了潜山地热井优快钻完井技术体系，研发了强漏地层的固井、堵漏技术以及高温地热钻完井技术体系。
3.热储改造技术
针对物性较差、渗透率较低、出水量较小的砂岩型地层，通过钻径向分支井、深穿透射孔、压裂改造等增产措施，人为改变储层结构，大幅度提升单井出水量。
4.砂岩回灌技术
基本实现了无压回灌，创新形成了全流程封闭，粗、精两级过滤，自动反清洗膜过滤技术，编制了《地热回灌技术要求》行业标准。
5.热能高效利用技术
自主设计高效磁悬浮热泵机组，提高了冷凝器放热效率；研发形成自动反冲洗高效换热器，解决污垢沉积、附着、堵塞问题，显著改善换热效果。