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在国家“双碳”目标的指引以及中国石油集团公司绿色转型的部署下,西南油气田公司瞄准天然气产业链中被忽视的“宝藏”——压力能,开启了将“废弃余压”转化为“清洁电能”的绿色征程。
从零起步,到建成中国石油首个余压发电规模化应用示范项目,再到余压发电装机规模跃居集团上游板块首位,西南油气田公司擦亮了“天然气+余压发电”这一特色名片,并为集团公司持续贡献着可借鉴、可复制的“西南方案”与“西南智慧”。
破冰探路 从零到一的艰难验证
“天然气从地下采出到输送至终端,是天然的带压资源。若能充分利用好这种压力实现零碳发电,将是对清洁、低碳开采方式的强有力完善与提升。”西南油气田公司副总经济师兼发展计划部主任敬兴胜的阐释,道出了这场技术探索的初心。
彼时,天然气余压发电的大规模工业化应用,在国内鲜有成熟先例。西南油气田的探索之路,始终伴随着与未知技术、复杂工况的博弈。
2018年6月,天然气净化总厂引进分厂成为国内首个“吃螃蟹”试点。项目初期便遭遇严峻挑战:六家初次涉足该领域的设备供应商技术标准不一,系统运行极不稳定。攻关项目团队不得不化身“技术翻译”与“系统总调”。天然气净化总厂一级工程师胡超回忆:“开场就是硬仗,我们对各家参数反复‘摸底’,像拼图一样寻找整体性能的契合点。”经过无数次联合调试,设备最终实现“同频共振”。
考验不断。在“高压力、高流量、高压差”的净化厂环境中,团队遭遇可瞬间毁损机组的“喘振”致命难题,项目一度停滞。时任技术负责人王鸿宇坦言:“与‘喘振’的较量,是实现从零到一突破最艰难的时刻。”团队从理论模型出发,联合专家分析数据,反复摸索设备喘振区间、精细优化操作,在一次次谨慎启动与调整中,终于找到平衡点,迎来机组平稳发出的第一度电。
不只这些,还有与“隐形敌人”的较量——设备设计时未预料到产品气夹带TEG雾沫会磨损叶轮和干气密封系统。团队在巡检中敏锐地察觉到这一点,选择了最直接却也最考验责任心的方法:加装一级高效干气聚结过滤器,并建立起每两小时人工排液的严格制度。
凭着一股逢山开路的闯劲和精益求精的钻劲,西南油气田接连攻克难关。2020年1月,引进分厂建成中国石油处理厂首个余压发电项目,推动余压发电从攻关试验正式迈入推广应用阶段。
多元拓界 适配场景的技术突围
单一技术路线的成功并非终点。
天然气产业链场站工况复杂多变,唯有发展多元技术路线以适应不同天然气生产场景,才能实现余压发电的规模化应用。这条探索之路,同样布满了未知与挑战。
引进分厂的成功验证了透平余压发电技术在净化厂大流量、干净气质工况下的可行性,但将其复制到低压力、大流量、大压比的终端燃气场站时,却遭遇了严峻的“水土不服”,意味着技术路线的拓展必须另辟蹊径,在一片空白中重新摸索。
没有成熟经验可循,西南油气田公司借助与重庆九龙万博的供气合作契机,合作建设投运中石油首套螺杆膨胀发电机组,经历了无数个昼夜的技术攻坚,克服了参数适配、运营维保等一系列难题。
2023年8月,装机规模1200千瓦的机组进入并网调试阶段,当发电功率稳定在800千瓦、效率达到71%时,标志着螺杆膨胀发电技术成功攻克了终端低压力、大流量、大压比工况的适用壁垒,实现了从理论到工业应用的跨越。
与此同时,针对场地受限的集输场站,另一条路线也同步开辟。2022年9月,西南油气田公司与清华玄同科技协同攻关,榕山输气站双转子余压发电装置投运成功。
通过持续数年、多线并行的技术攻关与工程实践,西南油气田公司对透平、双转子、螺杆三种余压发电主流技术路线形成了深刻认知,并在净化厂、输配气站、终端用户及储气库等各类场景中成功应用,系统性提升了设备可行性与可靠性。
西南油气田公司气田开发管理部二级高级主管陈世明介绍道:“除了明确三种主流技术路线适用边界,我们还在继续开辟蒸汽、脱硫富液等技术路线,届时,将会是全国天然气余压发电技术路线最多的地方。”
2024年8月,西南油气田公司建成中国石油首个规模化应用余压发电示范项目并成功投运。这标志着天然气余压发电从单点示范,历经多条技术路线的艰难探索与工程锤炼,正式迈入了体系化、规模化发展的新阶段。
深耕赋能 规划未来的余压蓝图
随着技术路线的清晰与成熟,蜀道险关的川西北剑阁、依江而立的蜀南纳溪、峰峦叠翠的重庆万州……一座座余压发电装置如雨后春笋般涌现在天然气产业链条上,将以往白白流失的余压化为源源不断的绿色电能,绘就了一幅生动的巴蜀零碳发电画卷。
在安岳天然气净化厂,运维团队通过对比两列余压装置的海量运行数据,持续优化参数。正如副经理何熨所说:“我们要主动摸索规律,为技术路线积累更扎实的经验。”
在磨溪天然气净化厂,运维保障大班班长丁大林每日巡查余压装置,通过精细化标定转速参数、优化并网时序,用坚守确保气路畅通与设备最佳状态。
如今,西南油气田公司已建成集团公司天然气余压发电“装机规模最大,应用场景最多,技术路线最全”的示范工程。截至目前,已投产余压发电装置15台套,总装机规模达9400千瓦,年发电量突破2200万千瓦时,规模与效益在集团上游板块位居前列。
更重要的是,西南油气田公司系统总结并形成余压发电综合评估技术,编制了详细的操作维护手册,发布了包括行业标准、企业标准在内的十余项标准,并累计申报专利16件。2025年11月,公司正式获取《一种天然气余压发电设备的效率计算方法和装置》发明专利。这套完整的“技术包”与“管理范本”,为行业提供了极具价值的“西南样板”。
展望未来,蓝图更加清晰。西南油气田尚有90%以上的存量余压资源待开发,预计到“十五五”末,可利用资源总量将显著增长。西南油气田公司首席专家文绍牧看着四川盆地勘探开发图,深有感触地说道:“余压发电是践行绿色发展、推动技术创新的一次生动实践。我们未来的目标,是打通井口—集输—净炼化—外输—终端全链条余压能利用技术,着力建设集团公司余压发电示范基地,努力打造成为余压能综合利用技术中心。”从废弃余压中发掘绿色动能,西南油气田的探索之旅,仍在向更深处、更广处坚定延伸。
(杨舒然 李琦)
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