太阳能蒸汽助力从旧油田中开采稠油

加利福尼亚州的一个示范项目可能证明,利用太阳热能产生的蒸汽可以帮助从地下开采更多石油

加利福尼亚州的科alinga油田自1887年以来一直在开采原油,剩余的石油变得越来越稠,越来越难以开采——但它很快将获得来自太阳的助力。具体来说,这个旧油田将利用聚光太阳能产生的蒸汽来帮助融化剩余的稠油,使其液化到足以泵送到地面的程度。

雪佛龙公司负责新兴能源的副总裁杰瑞·洛马克斯解释说:“它正在运行,并提供大部分蒸汽以支持提高采收率。” 他的想法是“将光子转化为太阳能蒸汽,然后……将其注入油田注气井。”

雪佛龙与BrightSource Energy公司合作,该公司设计和建造聚光太阳能发电厂,在科alinga油田建造了该技术的一个版本。他们已经建造了超过7000面安装在机械装置上的镜子——被称为定日镜——在65英亩的土地上跟踪太阳,并将来自这片广阔区域的阳光汇聚到一个327英尺高的塔顶。在塔内,水在每平方英寸700磅的压力和平均500华氏度的温度下变成蒸汽。蒸汽流向换热器,在那里它将来自油田的水变成蒸汽,以便将其泵回地下以松动剩余的石油。总而言之,该塔式发电系统每小时泵出350桶蒸汽,如果测试顺利,这些蒸汽将用于补充通过燃烧天然气煮沸成蒸汽的水。


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洛马克斯说:“这对他们来说是额外的 5%,他们节省了那么多天然气。” 目前,雪佛龙每天从科alinga油田泵出近 8,000 桶“石油当量”。

在 2012 年期间,雪佛龙将确定太阳能蒸汽的可靠性,以及在各种条件下可以预期的蒸汽量。到明年,一旦连接到位,太阳能蒸汽将开始补充来自燃烧天然气的蒸汽。 洛马克斯说:“太阳能蒸汽将始终是替代传统燃料(如天然气)的补充,因此我们有 24 小时的供应。” 在阳光最充足的日子里,该系统每天可以产生近 12 小时的蒸汽,但雪佛龙将调查作为该示范项目的一部分,完全依靠太阳能蒸汽运行油田是否可行。

稠油是世界各地新产石油的重要组成部分,无论是来自加拿大油砂的石油还是来自印度尼西亚的更稠原油。 仅在加利福尼亚州,雪佛龙就开采了 150,000 桶稠油,在全球范围内每天开采约 500,000 桶。 太阳能蒸汽——如果它在加利福尼亚州圣华金谷证明成功——可能有助于从沙特阿拉伯和科威特之间的分区带或印度尼西亚等地的地下开采更多石油。 洛马克斯说:“所有这三个地点都有充足的阳光和靠近油田的大片平坦土地,您可以在那里建造这种规模的太阳能发电场”,该公司还在研究太阳能蒸汽是否适用于炼油或生产石化产品的综合设施,这两者都使用大量热量。

当然,油田并不是镜子的最友好或最清洁的地方,镜子必须保持高度抛光才能有效。 到目前为止,这家石油公司只因机械撞击而损坏了一面定日镜,并且一直在安排人工清洁队对抗自动化清洁机器。 洛马克斯说:“机器比人工清洁队用水量略少。”

雪佛龙和 BrightSource 并不是唯一追求这项技术的公司。 GlassPoint 旨在通过将镜子放置在温室内部来创造更廉价的太阳能蒸汽。 这样它们可以更轻,因为它们受到保护免受风吹,并且需要更少的清洁。 该公司在加利福尼亚州麦基特里克附近与贝瑞石油公司合作开展了自己的示范项目。

但洛马克斯表示,任何太阳能蒸汽都“难以”与不断下降的天然气价格竞争,这表明这项技术可能只在天然气不可用或昂贵的地方找到未来。 无论如何,雪佛龙将太阳能蒸汽技术视为应对全球能源需求上升的另一种工具。 最终,石油价格扼杀了第一次第二次太阳能革命,但现在太阳能可能有助于延长石油的统治地位。

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