摘要：長慶油田共有近3 000口水源井，依托水源井開展地?zé)崂?，具有較大的開發(fā)潛力。選取長慶油田典型站場，針對水源井“取水用熱+直接換熱”的地?zé)崂霉に?，以地?zé)岢鏊疁囟?、地?zé)崴亢偷責(zé)崴V化度為影響因素，開展經(jīng)濟(jì)評價，同時明確水熱型地?zé)崂媒?jīng)濟(jì)性邊界條件，為水源井地?zé)崂庙椖靠尚行哉撟C提供參考。結(jié)果表明，在其他影響因素不變的情況下，項目經(jīng)濟(jì)性與地?zé)崴疁囟?、地?zé)崴髁砍收嚓P(guān)，與換熱器材質(zhì)價格呈負(fù)相關(guān)。地?zé)岢鏊疁囟葹?2 ℃，地?zé)崴髁繛?10 m3/d時，對比分析碳鋼（實際工況）、254SMO不銹鋼、2205雙相不銹鋼和鈦材的蒸發(fā)器價格和維護(hù)成本，碳鋼經(jīng)濟(jì)性更加突出。

關(guān)鍵詞：水源井；地?zé)崂?；?jīng)濟(jì)效益；影響因素；長慶油田

中圖分類號：TK529；TU995 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）01-00-03

Analysis on Influencing Factors of the Economic Benefits of Geothermal Utilization in Water Source Wells of Changqing Oilfield

Abstract： Changqing Oilfield has nearly 3 000 water source wells， and relying on these wells for geothermal utilization has great potential for development. Selecting a typical station in Changqing Oilfield， the geothermal utilization process of “water intake and heat transfer + direct heat exchange” for water source wells. The economic evaluation is carried out based on the influencing factors of geothermal water outlet temperature， geothermal water volume， and geothermal water salinity， at the same time， the economic boundary conditions of hydrothermal geothermal utilization are clarified， providing reference for the feasibility study of geothermal utilization projects in water source wells. The results indicate that， with other influencing factors remaining constant， the economic viability of the project is positively correlated with the temperature and flow rate of geothermal water， and negatively correlated with the material price of the heat exchanger. When the geothermal water outlet temperature is 32 ℃ and the geothermal water flow rate is 210 m3/d， a comparative analysis of the prices and maintenance costs of evaporators made of carbon steel （actual working conditions）， 254SMO stainless steel， 2205 duplex stainless steel， and titanium shows that carbon steel is more economical.

Keywords： water source well; geothermal utilization; economic performance; influencing factors; Changqing Oilfield

在碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的驅(qū)動下，我國加快推進(jìn)油氣勘探開發(fā)與新能源融合發(fā)展，以油氣產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)，加強(qiáng)新能源、新材料與新業(yè)務(wù)的開發(fā)利用，構(gòu)建油氣上游領(lǐng)域與新能源新產(chǎn)業(yè)融合、多能互補(bǔ)的發(fā)展新格局。地?zé)崮苁切履茉吹闹匾M成部分，具有儲量豐富、分布廣泛、季節(jié)和氣候影響度低、穩(wěn)定可靠的突出特點(diǎn)，在供熱、發(fā)電和綜合應(yīng)用等方面擁有巨大潛力。長慶油田共有近3 000口水源井，依托水源井開展地?zé)崂?，具有較大的開發(fā)潛力。因此，有必要分析水源井地?zé)崂媒?jīng)濟(jì)性的影響因素，研究地?zé)崴疁囟?、地?zé)崴髁亢蛽Q熱器材質(zhì)價格等因素對地?zé)崂孟到y(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響規(guī)律。

1 水源井地?zé)崂眉夹g(shù)經(jīng)濟(jì)評價的理論基礎(chǔ)

1.1 “取水用熱+直接換熱”地?zé)崂霉に?/p>

“取水用熱+直接換熱”地?zé)崂霉に囀侵附?jīng)過脫水處理的原油進(jìn)入油水換熱器進(jìn)行升溫處理，地?zé)釀t依托水源井的中溫來水，來水經(jīng)過旋流除砂、過濾等工序進(jìn)入油水換熱器，與脫水原油換熱后進(jìn)入注水系統(tǒng)[1]。此外，受季節(jié)變化影響，地?zé)釡囟燃皝碛蜏囟雀虞^大，站區(qū)配備水套加熱爐，地?zé)峁崮芰Σ蛔銜r，可對原油進(jìn)行補(bǔ)熱處理。

1.2 “有無對比”經(jīng)濟(jì)評價方法

“有無對比”經(jīng)濟(jì)評價方法是指通過比較有無項目兩種情況下項目的投入物和產(chǎn)出物可獲量的差異，評估項目的增量費(fèi)用和效益，評估項目的各項技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，進(jìn)而論證項目的經(jīng)濟(jì)可行性[2]。結(jié)合水源井地?zé)崂庙椖刻卣?，采用“有無對比”經(jīng)濟(jì)評價方法。項目的增量投資是指水源井地?zé)犴椖克杈鹿こ谈脑旌偷孛婀こ谈脑斓耐顿Y之和。增量費(fèi)用包括水源井地?zé)犴椖繉嵤┖笮略龉潭ㄙY產(chǎn)維護(hù)修理費(fèi)、折舊費(fèi)用。增量效益是指水源井地?zé)犴椖繉嵤┖蠊?jié)約燃?xì)鈳淼脑霎a(chǎn)天然氣效益。

2 “取水用熱+直接換熱”工藝經(jīng)濟(jì)性的影響因素

選取A站點(diǎn)作為“取水用熱+直接換熱”工藝典型站場。

2.1 地?zé)崴疁囟?/p>

地?zé)崴疁囟汝P(guān)系地?zé)峋崮芰?，直接影響系統(tǒng)設(shè)備選型。根據(jù)長慶油田地?zé)釡囟群虯站點(diǎn)地?zé)峁嵯到y(tǒng)實際運(yùn)行情況，設(shè)定4種地?zé)崴疁毓r，即24、28、32 ℃（實際工況）和36 ℃，分析地?zé)嵯到y(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。A站點(diǎn)不同地?zé)崴疁囟鹊慕?jīng)濟(jì)性分析結(jié)果如表1所示。

由經(jīng)濟(jì)性分析可知，以A站點(diǎn)數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，地?zé)崴疁囟葹?4～32 ℃，在設(shè)定的投入及節(jié)能量下，增量投資內(nèi)部收益率滿足基準(zhǔn)收益率的要求（不低于6%），具有良好的經(jīng)濟(jì)效益[3]。其中，地?zé)崴疁囟葹?6 ℃時，稅后內(nèi)部收益率為16.17%，地?zé)崴疁囟葹?4 ℃時，稅后內(nèi)部收益率為7.9%，這是因為水源井“取水用熱+直接換熱”工藝依托原有注水系統(tǒng)，不增加注水投資，且水源井緊鄰A站點(diǎn)，保溫管改造費(fèi)用較低，整體收益率良好。

總體而言，測算范圍內(nèi)，隨著地?zé)岢鏊疁囟鹊纳?，在相同流量下，來油加熱溫度呈上升趨勢，?jié)約的伴生氣量隨之提升，因而項目收益增加。由擬合分析可知，來油溫度為3 ℃時，以達(dá)到內(nèi)部收益率（6%）為目標(biāo)，地?zé)崴疁氐慕?jīng)濟(jì)性邊界條件為21.7 ℃[4]。

2.2 地?zé)崴髁?/p>

地?zé)崴髁筷P(guān)系后端地?zé)崴蛠碛偷膿Q熱效果，直接影響油水換熱器規(guī)格。根據(jù)長慶油田地?zé)釡囟群虯站點(diǎn)地?zé)峁嵯到y(tǒng)實際運(yùn)行情況，設(shè)定4種地?zé)崴髁抗r，即110、160、210 m3/d（實際工況）和260 m3/d，分析地?zé)嵯到y(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。A站點(diǎn)不同地?zé)崴髁康慕?jīng)濟(jì)性分析結(jié)果如表2所示。

由經(jīng)濟(jì)性分析可知，依據(jù)A站點(diǎn)實際運(yùn)行工況，地?zé)岢鏊疁囟葹?2 ℃，地?zé)崴髁繛?10～260 m3/d，增量投資內(nèi)部收益率滿足基準(zhǔn)收益率的要求（不低于6%），具備經(jīng)濟(jì)效益。其中，地?zé)崴髁繛?60 m3/d時，換熱器換熱面積為10 m2，稅后內(nèi)部收益率為14.46%；地?zé)崴髁繛?10 m3/d時，換熱器換熱面積為20 m2，稅后內(nèi)部收益率為9.67%。水源井“取水用熱+直接換熱”工藝的整體收益率較好，因為依托原有注水系統(tǒng)，不增加注水投資，且水源井緊鄰A站點(diǎn)，保溫管改造費(fèi)用較低。

總體而言，測算范圍內(nèi)，隨著地?zé)崴髁康纳?，在相同地?zé)岢鏊疁囟群驮蜕郎匦Ч臈l件下，地?zé)崴驮蛽Q熱效果提升，換熱器換熱面積減小，項目整體投資降低。由擬合分析可知，地?zé)崴疁囟葹?2 ℃時，以達(dá)到內(nèi)部收益率（6%）為目標(biāo)，地?zé)崴髁康慕?jīng)濟(jì)性邊界條件為71.7 m3/d。

2.3 地?zé)崴V化度

地?zé)崴|(zhì)復(fù)雜，礦化度可表征水中各種離子、分子的含量，不同成分對設(shè)備和管道材質(zhì)的適用性要求不同。根據(jù)長慶油田地?zé)岵沙鏊|(zhì)分析，礦化度突出特點(diǎn)表現(xiàn)為氯離子含量較高，其直接影響油水換熱器材質(zhì)。依據(jù)A站點(diǎn)實際運(yùn)行工況，在地?zé)岢鏊疁囟?2 ℃和流量210 m3/d的條件下，選用碳鋼（實際工況）、254SMO不銹鋼、2205雙相不銹鋼和鈦材分別作為熱泵蒸發(fā)器材質(zhì)，分析地?zé)嵯到y(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。

依據(jù)A站點(diǎn)實際運(yùn)行工況，地?zé)岢鏊疁囟葹?2 ℃，地?zé)崴髁繛?10 m3/d，在設(shè)定的投入及節(jié)能量下，增量投資內(nèi)部收益率滿足基準(zhǔn)收益率的要求（不低于6%），具備經(jīng)濟(jì)效益。同時，經(jīng)濟(jì)性與換熱器材質(zhì)價格呈負(fù)相關(guān)，254SMO不銹鋼和鈦材的氯離子耐受性最強(qiáng)，價格因素導(dǎo)致其收益率較低。綜合考慮維護(hù)成本和設(shè)備價格，碳鋼和2205雙相不銹鋼價格較低，經(jīng)濟(jì)性更加突出[5]。

3 結(jié)論

選取A站點(diǎn)作為水源井“取水用熱+直接換熱”工藝典型站場，以地?zé)岢鏊疁囟取⒌責(zé)崴?、地?zé)崴V化度為影響因素開展經(jīng)濟(jì)評價，然后提出建議。依據(jù)A站點(diǎn)實際運(yùn)行工況，在地?zé)岢鏊髁?10 m3/d的條件下，項目經(jīng)濟(jì)性與地?zé)崴疁囟瘸收嚓P(guān)。地?zé)岢鏊疁囟葹?2 ℃時，項目經(jīng)濟(jì)性與地?zé)崴髁砍收嚓P(guān)。地?zé)岢鏊疁囟葹?2 ℃，地?zé)崴髁繛?10 m3/d時，對比分析碳鋼（實際工況）、254SMO不銹鋼、2205雙相不銹鋼和鈦材的蒸發(fā)器價格和維護(hù)成本，碳鋼經(jīng)濟(jì)性更加突出。后續(xù)可根據(jù)項目技術(shù)要求，開展多因素影響分析，提升研究成果的普遍適用性。為了推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和，加快發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型，后續(xù)可考慮碳稅政策對地?zé)崂媒?jīng)濟(jì)效益的影響。

參考文獻(xiàn)

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