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凌晨零點，準噶爾盆地西北緣的風城油田籠罩在夜色中，但重37光熱項目現場仍然亮著星星點點的燈光。

百米高的吸熱器吊車像鋼鐵巨人般矗立，施工人員們正在加緊調試各種設備。

作為國內首個稠油區塊光熱直接制蒸汽項目，今年8月建成運行后，預計可實現年供汽量超5萬噸，二氧化碳減排量約0.8萬噸的目標。

至此，新疆油田采油工藝研究院（監理公司）（以下簡稱“采油院”）三年攻關的汗水，終將凝結成戈壁灘上最耀眼的光斑。

作為我國重要的油氣生產基地，新疆油田公司積極響應國家“雙碳”目標，提出發展規劃：至2030年，新能源產能當量突破1000萬噸，實現“油氣新”三分天下；2035年，這一數字將躍升至2000萬噸，率先實現“半壁江山”的新能源產業格局。

面對這宏偉藍圖，采油院主動扛起技術攻關重任，以敢為人先的勇氣和實干篤行的作風，在高溫光熱、零碳井場、生物質摻燒等領域展開了一場場“綠色突圍戰”。

高溫光熱：給稠油開采裝上“太陽爐”

清晨的第一縷陽光掠過準噶爾盆地，風城油田重37區的2萬余塊定日鏡齊刷刷轉向東方，虔誠地追逐著太陽。

這個被稱為“鋼鐵向日葵”的方陣，正在書寫中國稠油開發史上最驚艷的綠色篇章——用陽光煮沸戈壁，讓“流不動的油田”煥發新生。

故事要從3年前炎熱的夏天說起。

面對50℃時黏度大于20000mPa·s的超稠油，傳統蒸汽開采就像用開水化蜂蜜，能耗高得令人咋舌。

能不能用這炙熱的陽光造一個“太陽爐”？

面對這個大膽的想法，采油院的工程師們進行了深度調研，并牽頭完成了項目建議書與可研設計。

隨后，經過上百次模擬實驗，最終采油院的技術團隊確定了“定日鏡聚光+吸熱塔制蒸汽”的技術路線。

廣袤的土地空間、完善的蒸汽管網……基于以上這些優勢，很快“重37光熱項目”的藍圖落地風城油田。

從此，“光熱+稠油”的破冰行動正式拉開序幕。

但把實驗室圖紙變成戈壁現實，談何容易。

至關重要的是如何確保溫度和壓力均合格的熱蒸汽持續供應。

科研人員討論光熱項目定日鏡角度

傳統光熱發電是通過熔鹽或者導熱油間接換熱，可以確保熱蒸汽的穩定輸出。但“重37光熱項目”作為國內首個稠油區塊光熱直接制蒸汽項目，是將高溫蒸汽直接用于稠油開采上，這就要求必須要有溫度在305℃以上熱蒸汽持續穩定輸出才行。

但目前這個核心的參數，如鏡場光學效率、吸熱器效率此前并無成熟的檢測方法，很難實現。

為此，作為該項目全鏈條技術主導者——采油院的工程師們經過反復試驗，確定了以吸熱器系統為核心的方案，通過鏡場、除氧給水、蒸汽管道、排污及疏水、工業水系統等配合吸熱器系統運行，最大程度提高吸熱器系統的工作效率。

尤其是啟停時，工程師們嚴格遵照冷態啟動（分離器壓力為零）和熱態啟動（壓力大于1.4MPa）的不同曲線進行操作，確保熱蒸汽的穩定性。

最終，該系統蒸汽干度達到100%，遠超傳統鍋爐。

戈壁灘上，肆虐的風沙對設備是嚴峻的考驗。

如何實現精準追光成為了采油院工程師們面臨的另一大挑戰。

“每塊鏡子必須將陽光精確反射到百米高的吸熱器上，誤差超過0.1度就會‘失焦’?！必撠熢擁椖康囊晃还こ處熤两裼浀昧钊吮罎⒌恼{試過程。

為了抵抗戈壁灘上的狂風，他們創新性地采用每塊面積僅為2.1721平方米的小尺寸定日鏡，以降低風阻，減少風沙對鏡子的破壞。同時，在鏡場四周砌起一人高的擋風墻，減少風的影響……

經過工程師們幾個月守在鏡場用激光測距儀反復調整，終于將所有光斑完美匯聚到塔頂熾熱的焦點上，實現了2萬多塊定日鏡像“向日葵方陣”一樣精準追光。

現如今，站在吸熱塔頂俯瞰，定日鏡組成的半八邊形幾何陣列在戈壁上熠熠生輝。

這個年均光熱轉換效率設計值大于53%的項目，不僅標志著技術的成功突破，更點燃了工程師們暢想著用更龐大的光熱集群驅動整個稠油開發區塊的熱情。

零碳井場：大漠深處的“光電芭蕾”

清晨7點的瑪湖油田，戈壁的風卷著細沙掠過瑪湖078井。

數百塊深藍色光伏板如向日葵般昂首，將晨曦貪婪地轉化為電流。

儀表盤數字輕盈躍動：16.3kW。

而在兩年前，喚醒這座孤井需要每日“喂食”110公斤柴油。

從單井年燃料成本超30萬元，到年節省燃料成本25萬元，這巨大的落差是新疆油田公司136口“偏遠井”蛻變的成績單，也意味著在準噶爾盆地的油田里，高成本的“柴油困局”正在被藍色矩陣終結。

時光倒回2022年初，當中國石油集團清潔能源的號角吹響，新疆油田公司看到了通過綠電解決邊遠抽油井用能的希望，率先啟動了“光伏+儲能”供能模式的先導試驗。

在過去的幾十年里，邊遠油井如同被遺忘的孤兒，只能依靠“柴油發電機+抽油機”延續生產。

通往“綠電”采油的道路并非一帆風順。

首先，戈壁寒冬的低溫就給2座試驗井上了“生動一課”。

為保障抽油機啟動電流，需增大光伏裝機功率、擴大儲能容量，這些常規操作，直接將每口井的投資成本拉高至80萬元，10年才能回本，經濟效益很不理想。

更麻煩的是，常規蓄電池在零下30℃的嚴寒里徹底罷工，放電效率暴跌至50%以下。

“只能在扎實的試驗數據中尋找突破口！”工程師李進雅說。

那年寒冬，他帶著科研團隊成員杜宸、姚秀龍蹲守在試驗現場，每天裹著棉工服，在寒風中記錄下光伏系統運行的每條數據信息，并不斷優化設計方案。

也正是憑借著這股不服輸的勁兒，2022年年底，首批試驗的2口井取得了令人矚目的成績——

累計生產的綠電相當于節約柴油60噸，減少二氧化碳排放近200噸，單井年節省燃料成本達20余萬元。

更關鍵的是，所有試驗井的日產油量均保持在試驗前水平，達到了“減碳不減效”的突破性成果，為油氣行業探索出了“綠色開采+效益穩產”的雙贏路徑。

真正的淬煉在2023年盛夏。

隨著《油氣田零碳井場關鍵技術及示范應用研究》科技項目啟動，團隊面臨的首個難題就讓工程師們寢食難安：抽油機上下沖程的負載波動像“過山車”，而光伏發電量卻隨陽光強弱呈“拋物線”變化，兩者如同“錯頻的齒輪”，始終無法咬合。

“按設計規范，光儲系統規模需擴大3倍，成本陡增。這樣井場光伏板鋪得密密麻麻，活像給戈壁灘貼瓷磚?！崩钸M雅回憶道。

為破解這一矛盾，采油院的黨員突擊隊扎進井場，白天記錄光伏發電曲線，深夜分析抽油機功率數據。

“人干活要勞逸結合，油井也需要‘科學間抽’?！被谶@樣的創新思路，工程師們決定教會鋼鐵巨人“聽懂”陽光的語言，于是創建了基于光伏發電規律和油井供液規律的井場光儲規模設計方法——

根據油井供液規律和光伏發電規律，動態調整抽油機工作時段：正午烈日當空時，抽油機群集體起舞；晨昏微光里，只留半數油井低吟；星垂平野時，整片戈壁沉入安眠……

這一改變，使光儲利用率提高到68%，平均降低儲能容量41.3%。

技術突破后，新的挑戰接踵而至。

傳統儲能電池在戈壁極端溫差下性能驟降。為了解決這一問題，工程師們踏入40℃的滾燙沙海，反復驗證新型鋅溴液流電池的戈壁耐力，最終將電池效率穩定在82%以上，比設計指標高出5個百分點。

更顛覆性的創新在于供電模式。

技術團隊摒棄傳統“光伏-逆變器-電網”的復雜路徑，首創光伏直驅一體化技術，讓電流“少繞彎”，系統效率從87%飆升至93%。

“這就像給抽油機裝了‘綠電直通車’?！崩钸M雅比喻道。

這項技術使單井光儲系統成本降低60%以上，為邊遠井提產提效按下加速鍵。

截至2024年12月，106口離網分布式光伏電站項目全線鋪開，在“早穿棉襖午穿紗”的茫茫戈壁上，建設者們用120個晝夜讓106座光伏電站在沙海中破土而出。

目前，新疆油田公司共建設的136口零碳井場串起藍色珠鏈，年減碳6200多噸，相當于4.3萬棵大樹的深呼吸。

生物質摻燒：鍋爐房里的綠色“魔法”

在風城油田作業區，高大的鍋爐房內機器轟鳴，煤炭與生物質顆粒在流化床中翻滾共舞，熾熱的火焰映照著工程師們忙碌的身影。

這里正在進行一場靜悄悄的能源革命——燃煤循環流化床注汽鍋爐生物質摻燒技術試驗驗證。

新疆油田公司也是通過該技術逐漸探索出一條既經濟高效又綠色低碳的稠油熱采新路徑。

通俗地講，生物質摻燒就是將廢棄的農林木和煤炭“跨界混搭”在一起，燃燒再利用的過程。這既可以促進本地生物質資源的利用，也能帶動本地經濟發展。

過去，稠油開采需要大量高溫蒸汽，傳統的燃煤鍋爐雖然運行穩定，但碳排放量居高不下。

面對越來越嚴的環保要求和嚴峻的減排壓力，采油院的工程師們盯上了田間地頭那些沒人要的“廢料”。

“克拉瑪依周邊擁有大量的棉桿、蘆葦桿，這些農林廢棄物數量充足，燒了污染，不燒浪費?！辈捎驮旱墓こ處熀钚闱刍貞浀?，“我們就想，能不能讓它們進鍋爐？”

通過大量的實地調研和資料研究，工程師們發現，與電加熱、光熱等替代方案相比，生物質摻燒只需要對現有鍋爐進行適度改造，投資小、見效快，具有明顯的性價比優勢。

但怎么才能讓生物質和煤炭“和平共處”呢？

2022年，第一臺循環流化床鍋爐在風城油田開始了摻燒試驗。

在風城油田的一臺鍋爐里，技術人員小心翼翼地摻入第一袋生物質顆粒燃料。

“就像給咖啡加糖，得找到最合適的比例?！焙钚闱鄞蛄藗€形象的比喻。

最初只敢加5%，后來逐漸加到50%，最后發現30%是個“黃金比例”——既不會讓鍋爐“消化不良”，又能最大限度替代燃煤。按照這個比例計算，單臺鍋爐全年可減少碳排放約4.5萬噸。

但問題接踵而來。生物質里的堿性物質會讓鍋爐“上火”——結渣、積灰，嚴重時可能停爐，影響鍋爐壽命。

采油院的工程師們迎難而上，用一系列創新方案化解了這些難題。

工程師們創新給鍋爐做了個“小手術”——對原有輸煤系統進行改造，通過新增生物質投料口和儲料倉實現了兩種燃料的動態混合輸送，大大降低了設備改造成本。

“就像給老房子加裝電梯，既不能傷筋動骨，又要解決問題。”侯秀芹說。

值得一提的是，為了確保燃料質量，工程師們還通過反復試驗，最終制定了新疆油田生物質燃料采購技術規范——將生物質中的氯含量控制在0.045%以下，鉀鈉含量不超過0.64%，低于現有行業標準。

針對不同種類的生物質燃料，采油院的工程師們還專門繪制了詳細的摻燒比例“圖譜”，就像給鍋爐定制健康食譜。操作工人們笑稱這是他們的“烹飪秘籍”。

變化也是實實在在的。

統計顯示，第一臺鍋爐摻燒試驗了25天，共“吃掉”2000噸生物質顆粒，成功替代了1400噸的原煤，減少碳排放2000余噸。

從2022年至2024年年底，已有8臺鍋爐用上了這種“綠色配方”，累計消耗生物質14萬噸，相當于減排17萬噸二氧化碳。

夜幕下的準噶爾盆地，吸熱器塔頂的聚光燈刺破戈壁的沉寂，光伏板的藍色矩陣在星輝下低語，鍋爐房里躍動的火焰正將廢棄的生物質顆粒淬煉成綠色的能量。

這三束微光，自匯聚處便勃發著無窮張力——從最初的星點閃爍，到后來的萬道奔涌，交織成劈開新疆油田新能源建設壁壘的雷霆之光，更灼灼映照著采油院那群“追光者”的鏗鏘足跡：以實驗室為燎原起點，以茫茫戈壁為鏖戰疆場，將“不可能”的狂想鍛造成“中國首個”的驚世傳奇！

未來，在“雙碳”目標的宏大敘事里，采油院的工程師們將繼續以破壁之姿，在新的戰場上不斷開疆拓土，讓新能源的星火燎遍準噶爾盆地。

正如那2萬面定日鏡永不疲倦地追逐太陽一樣，這群能源變革的先行者，正用科技與堅守，在瀚海戈壁寫下屬于中國石油人的“雙碳”答卷——既為今日的油田降碳，更為明天的中國蓄能。