基于對(duì)全球石油熱采技術(shù)的需求和對(duì)可利用太陽(yáng)能EOR技術(shù)地區(qū)的綜合評(píng)估，預(yù)計(jì)全球太陽(yáng)能EOR市場(chǎng)將在1130億美元左右

　　CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報(bào)道：幾年前，就已經(jīng)有人提出利用太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)輔助開采石油，那么，太陽(yáng)能輔助石油開采的現(xiàn)狀和未來到底如何呢？

　　在石油開采中，稠油（又稱重油）具有特殊的高粘度和高凝固點(diǎn)特性，使其開采遇到一些技術(shù)難題。

　　稠油的黏度隨溫度變化改變顯著，而且熱采技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益比較理想，這使得稠油熱采技術(shù)成為目前稠油開發(fā)的主要手段，它能夠有效升高油層溫度，降低稠油粘度，使稠油易于流動(dòng)，從而將稠油采出。

　　稠油熱采技術(shù)的具體實(shí)現(xiàn)手段有多種，但基本原理都是對(duì)水加熱，以產(chǎn)生蒸汽或熱水。目前，油田通常都采用燃燒石油或天然氣的方式對(duì)水加熱，得到所需要的蒸汽或熱水。此外，開采所得到的稠油也需要維持在一定的溫度，以保持其在傳輸、存儲(chǔ)過程中的流動(dòng)性。測(cè)算表明，在油田的采油、集輸?shù)冗^程中，產(chǎn)出的天然氣中至少有20%左右消耗在原油加熱與處理中。

　　為降低對(duì)天然氣資源的消耗，利用太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)產(chǎn)生蒸汽來輔助開采石油隨即走進(jìn)了人們的視野。

　　在阿拉伯海灣地區(qū)，天然氣資源對(duì)海灣國(guó)家來說意義重大，自從有了利用太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)輔助開采石油的技術(shù)后，石油生產(chǎn)商開始逐步加大這種技術(shù)的應(yīng)用。截至目前，這種技術(shù)已經(jīng)在美國(guó)的兩個(gè)油田進(jìn)行了成功應(yīng)用。

　　阿曼國(guó)有石油公司-阿曼石油開發(fā)公司(以下簡(jiǎn)稱PDO)是阿曼最大的石油天然氣生產(chǎn)商，去年，PDO與美國(guó)加利福尼亞州的GlassPoint公司簽約合作建設(shè)一個(gè)7MW的利用太陽(yáng)能提高石油采收率技術(shù)（Enhanced Oil Recovery，簡(jiǎn)稱EOR）的項(xiàng)目。這是中東地區(qū)首個(gè)此種類型的項(xiàng)目。目前已經(jīng)接近完工階段，預(yù)計(jì)將于今年年底投運(yùn)。

　　“在對(duì)太陽(yáng)能EOR技術(shù)的相關(guān)解決方案進(jìn)行廣泛的研究調(diào)查后，我們確定GlassPoint可以提供最好的解決方案。”PDO的技術(shù)顧問Syham Bentouati博士在該項(xiàng)目的啟動(dòng)儀式上表示，PDO將使用GlassPoint的太陽(yáng)能EOR解決方案幫助更大程度地開采石油，以替代此前的天然氣熱采技術(shù)，這將可以減少高達(dá)80%的天然氣消耗量。

　　國(guó)際能源署的數(shù)據(jù)顯示，中東地區(qū)的天然氣需求量近年來年增長(zhǎng)率為7%，超過其生產(chǎn)量的增幅。雖然中東天然氣儲(chǔ)量占全球的41%，而其中的73%集中在伊朗和卡塔爾兩個(gè)國(guó)家。這兩個(gè)國(guó)家以外的天然氣往往是與石油伴生，天然氣生產(chǎn)缺乏靈活性。而且這些氣體呈酸性，很難提取和加工。

　　對(duì)于阿曼等國(guó)來說，他們正面臨著天然氣資源的短缺。一方面在努力降低天然氣消耗，另一方面還在加大對(duì)天然氣開采的投資。這與阿曼政府提出的在未來較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)要穩(wěn)定石油和天然氣產(chǎn)能的戰(zhàn)略目標(biāo)相一致。PDO為此還計(jì)劃在未來5年內(nèi)投資約260億美元進(jìn)行油氣礦產(chǎn)資源的勘探開發(fā)。對(duì)該計(jì)劃進(jìn)行聯(lián)合投資的還包括阿曼BP石油公司、阿曼西方石油公司、阿曼石油勘探生產(chǎn)公司。未來更大規(guī)模的開采也將考慮太陽(yáng)能EOR技術(shù)。太陽(yáng)能蒸汽輔助重力泄油技術(shù)的應(yīng)用為阿曼找到了另一條出路。另外，阿聯(lián)酋最近幾年也在開始著手進(jìn)口天然氣，以應(yīng)對(duì)天然氣資源的日益減少。

　　“中東地區(qū)太陽(yáng)能EOR技術(shù)的主要驅(qū)動(dòng)力是該地區(qū)嚴(yán)重短缺的天然氣。在六個(gè)海灣國(guó)家中，僅僅卡塔爾是天然氣的凈出口國(guó)，其余的都需進(jìn)口天然氣。使用天然氣輔助重油開采，將消耗大量燃?xì)猓家粋€(gè)重油油田總生產(chǎn)成本的60%之多。這使得石油廠商正在轉(zhuǎn)向使用太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)輔助石油開采。”GlassPoint公司CEO Rod MacGregor表示。

　　GlassPoint在阿曼的太陽(yáng)能EOR設(shè)施將采用槽式光熱發(fā)電技術(shù)予以實(shí)現(xiàn)，光熱發(fā)電技術(shù)在其中被用來生產(chǎn)蒸汽，直接接入PDO現(xiàn)有的蒸汽輸送管網(wǎng)中。該設(shè)施總占地面積4英畝（約24.28畝），每小時(shí)將可以產(chǎn)出11噸高溫高壓蒸汽（312oC\壓力1450psi（psi：磅/平方英寸，1psi=6.895kPa）。建成后將是GlassPoint位于加州Kern 21Z油田的太陽(yáng)能EOR設(shè)施的27倍。Kern 21Z油田的太陽(yáng)能EOR示范項(xiàng)目于2011年1月投運(yùn)，規(guī)模較小，占地僅4000平方米。

　　據(jù)了解，利用油層能量開采石油稱為一次采油；向油層注入水、氣，給油層補(bǔ)充能量開采石油稱為二次采油。EOR也稱三次強(qiáng)化采油技術(shù)，是指在成熟的油田，用注水補(bǔ)充地層壓力的辦法來采油的二次采油方法已經(jīng)不具備經(jīng)濟(jì)可行性的時(shí)候采用的三次采油方法。經(jīng)過一次、二次采油后，僅能開采約30%的原油，而使用三次采油技術(shù)可使油田的采收率提高到50%以上。

　　中東地區(qū)有世界上很老的油井，有的已經(jīng)開采超過50多年。基于原油價(jià)格的上漲趨勢(shì)，石油廠商開始著手在這些老油井上進(jìn)行再次開采。但這些地區(qū)卻缺少天然氣，使得他們不得不開始考慮使用太陽(yáng)能EOR技術(shù)。

　　GlassPoint公司的前身為CleanBoard公司，于2009年10月改名為GlassPoint，當(dāng)時(shí)公司放棄了以太陽(yáng)能為動(dòng)力生產(chǎn)石膏墻板的計(jì)劃，表示將與其他墻板制造商合作。但在去年，該公司集中力量開展太陽(yáng)能輔助采油業(yè)務(wù)。

　　除了與阿曼石油公司建立了合作之外，GlassPoint正在與幾個(gè)對(duì)其技術(shù)感興趣的中東國(guó)家的獨(dú)立石油運(yùn)營(yíng)商溝通以推廣其技術(shù)應(yīng)用。“由于中東地區(qū)風(fēng)沙較大，只有我們的封閉式槽式太陽(yáng)能技術(shù)才能適應(yīng)那里的環(huán)境。”MacGregor說：“我們公司溫室式的槽式太陽(yáng)能熱利用技術(shù)（Glasshouse），可以保護(hù)系統(tǒng)不受塵沙的影響。”

　　GlassPoint的設(shè)計(jì)很獨(dú)特，其為太陽(yáng)能槽式集熱器建了一個(gè)玻璃溫室，在建筑框架上懸掛輕質(zhì)鏡子進(jìn)行反光。溫室里保持著高于外界的空氣壓力，因此沒有灰塵進(jìn)入，減少了清潔麻煩，而且還能通過機(jī)器人在玻璃屋頂上進(jìn)行清洗。洗滌水可回收利用，以解決油田的缺水問題。同時(shí)，其使用的高壓泵與油田現(xiàn)用的高壓泵是相同的，油田工人在這種泵的安裝和維護(hù)上有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)。

　　在EOR市場(chǎng)，低成本太陽(yáng)能熱利用技術(shù)還有其他的一些應(yīng)用，比如EOR技術(shù)所用到的水必須是淡水，但中東地區(qū)淡水資源匱乏，所以還可以利用太陽(yáng)能進(jìn)行海水淡化。

　　“每天，有數(shù)以千計(jì)加侖的石油和水需要被抽出地表，這需要消耗大量的電力，GlassPoint的太陽(yáng)能EOR技術(shù)可以同時(shí)提供發(fā)電、海水淡化、蒸汽發(fā)生。”MacGregor宣稱。

　　除了中東，全球其他一些地區(qū)也在考慮太陽(yáng)能EOR技術(shù)的應(yīng)用。但原因各有不同。“天然氣短缺驅(qū)動(dòng)了在中東地區(qū)太陽(yáng)能EOR技術(shù)的應(yīng)用，而在美國(guó)，則更多的是出于對(duì)清潔能源的利用”。MacGregor表示。加利福尼亞州40%的石油開采采用熱力采油法，這一比例在未來幾年還將上升到50%以上。

　　全球首個(gè)商業(yè)化的太陽(yáng)能EOR項(xiàng)目是GlassPoint于2011年在加利福尼亞州建設(shè)完成的。

　　而就在同一年，2011年10月份，雪佛龍?jiān)诿绹?guó)最古老的油田-Coalinga油田（19世紀(jì)90年代投入運(yùn)營(yíng)）上建起了全球最大的太陽(yáng)能EOR項(xiàng)目。該項(xiàng)目由BrightSource能源公司建設(shè)，采用BrightSource公司的塔式太陽(yáng)能光熱發(fā)電技術(shù)，占地面積達(dá)100英畝，集熱塔高327英尺（99.6696米），使用3822面定日鏡（每面定日鏡系統(tǒng)由兩面反光鏡組成），產(chǎn)出的蒸汽直接接入儲(chǔ)油層對(duì)重油進(jìn)行加熱，以降低其粘度，使其更易被開采。而在過去，Coalinga油田的開采用蒸汽全部由天然氣燃燒獲得，這對(duì)天然氣資源是一種極大的浪費(fèi)。

　　基于對(duì)全球石油熱采技術(shù)的需求和對(duì)可利用太陽(yáng)能EOR技術(shù)地區(qū)的綜合評(píng)估，預(yù)計(jì)全球太陽(yáng)能EOR市場(chǎng)將在1130億美元左右。除了中東地區(qū)，加利福尼亞、西德克薩斯州、北非和中國(guó)西部、馬達(dá)加斯加島等地都具備利用太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)輔助開采石油的經(jīng)濟(jì)可行性。

　　考慮到目前已經(jīng)有兩個(gè)太陽(yáng)能EOR項(xiàng)目成功示范和應(yīng)用，另外一個(gè)也即將投運(yùn)，在相關(guān)項(xiàng)目的示范效應(yīng)下，石油天然氣產(chǎn)業(yè)加大對(duì)光熱發(fā)電技術(shù)輔助石油開采的應(yīng)用，只是時(shí)間上的問題。