在远离都市人间烟火的油田深处,钻井平台的轰鸣声与压裂设备的运转声交织,一片繁忙。此时,一些不起眼的“钢铁方盒”正悄然改变着油气开发井场的供电格局。
它宛如一座可移动的“微型电站”,以清洁低碳的天然气为动力源泉,为油田带来清洁、高效、灵活的供能新方案——这就是撬装式天然气发电机组。
从 “柴油轰鸣” 到 “清洁心跳”:供电模式的革新
传统油田供电始终在两难中摇摆:柴油发电机组虽能随设备迁徙,方便快捷,但每升燃油背后都是运输风险、噪音污染、成本高压与黑烟弥漫。远距离输电看似稳定,却需面对冗长的建设周期,以及偏远井场较高的线路损耗,如果遇到用电高峰期,也会有限电的风险。当油气开发向更荒芜的地带进军时,能源供给方式也成为了一个难题。
5月23日,由贝肯能源承担压裂作业的足201H21平台正式开压作业,在这里,贝肯能源再次采用了撬装式天然气发电为压裂作业提供重要的动力来源。甚至可以说,天然气发电的出现,为压裂供电带来了革命性的变化。
在该平台的实践中,撬装式天然气发电机组展现出碾压性优势:其噪音较柴油机组降低30%左右,这得益于发动机外隔音箱体的降噪设计,碳排放量也比柴油发电机减少30%左右,氮氧化物、颗粒物、硫化物等就更少了。
更重要的是,天然气发电也让该平台的运营成本大大降低。该队电气工程师王鹏程表示,运营数据显示,在足201H21平台的压裂作业周期内,燃料支出同比之前得到了大幅降低。
可能有人会说,现在新能源发展这么快,为啥不把光伏发电这种新能源应用到钻井、压裂的油气开发场景之中?看似完美的光伏发电,其实并不太适用于油气开发场景,如占地面积大、不可移动、一些地区受天气和日照时间不足的影响等。
以足201H21平台为例,28组撬装式天然气发电机组组成的“微型电站”,总占地不到2000㎡,就已经可以为每天的压裂作业提供55%左右的用电需求。
去年,由贝肯能源承担钻压作业的泸208H2A平台,在多个平台同时施工导致网电容量不足的情况下,公司创新采用了油、电、气三种混合动力驱动的生产组织方式,在该平台首次大规模使用燃气发电为压裂作业提供重要的动力补充,以3.0-3.2kWh/m³的燃气发电效率,保证了114天、151段施工作业的安全平稳高效运行。这一创新尝试,不但没有耽误工期,反而在南半支5口井创造了泸208井区平均压裂时效的新纪录,助力客户早日建成投产。
灵活且智慧:模块化设计解锁无限可能
撬装式天然气发电机组的核心优势还在于模块化设计。天然气发电机组及相关的配套设备,比如天然气处理系统、配电系统、控制系统等,如同精心设计的乐高积木一样,可快速组装集成在一个或多个可移动的撬装底座上。
这种模块化设计带来了极大的灵活性。在实际应用中,油田可以根据自身的电力需求和现场条件,自由组合不同的模块,在短时间内完成部署。如果需要增加发电功率,只需增加相应的发电模块,如果现场天然气气质复杂,就加强天然气处理模块的配置。
贝肯能源压裂1队队长邱超感慨:“正在足201H21平台的28组设备从运输到完成调试,全程20天,这个速度相当可以了。”
同时,在偏远井场,撬装式发电机组还可与储能系统、光伏板等设备形成多能互补体系,使得电力供应不再受制于外部电网的影响。这种“微型电站”可独立运行,也能与主网灵活互动,即使面对用电高峰或突发情况,也能确保油田作业的连续性和稳定性。
这种设计方式,为油田作业提供了更加稳定、可靠的电力保障,特别适合钻井压裂等短期作业。作业队转移时,发电机组还能随车转运,实现多次重复利用,大大提高了资源利用率。
荒野中的“自给自足”:伴生气的华丽转身
如果外运天然气成本太高,撬装式发电机组还可以直接利用油田的副产品——伴生气。油田伴生气是在石油开采过程中伴随原油一起产出的成分比较复杂的天然气。过去,这些伴生气常常因无法低成本利用而被放空燃烧,既浪费了宝贵的资源,又对环境造成了污染。
如今,随着技术的进步,只需通过增加伴生气净化的撬装设备,对伴生气进行脱水、脱碳、脱硫等净化处理后,就可引入发电机组进行发电。这样一来,原本的“废气”华丽转身为驱动钻井平台、压裂设备的清洁电能。这种能源循环利用的方式,不但让伴生气“变废为宝”,还实现了油气开发过程中用能的 “自给自足”。
结语
随着全球能源转型的加速推进,撬装式天然气发电机组正成为推动油田绿色发展的重要力量。在中国“双碳”目标的引领下,这类设备的应用场景不断拓展,从陆地到海洋,从传统油田到新能源领域,都可见其身影。
撬装式天然气发电机组,这座荒野中的“微型电站”,正以模块化的智慧、清洁化的基因,重塑着油田的能源版图。它不仅是技术的创新应用,更是能源从业者对环境保护的责任担当。