微風拂過蘆葦蕩泛起陣陣漣漪，鳥瞰不遠處，林立的磕頭機此起彼伏……遼寧盤錦遼河油田歡喜嶺采油廠電熱熔鹽儲能注汽試驗站，沒有了往日煙氣蒸騰的熱鬧，靜靜矗立的大罐彰顯著它的獨特?！袄塾嬜⑵?.3萬噸，替代天然氣215萬方，減碳4639噸……”中國石油天然氣集團有限公司遼河油田分公司電熱熔鹽儲能注汽試驗團隊核心成員張馨，緩步爬上工藝裝置區(qū)，心里快速計算著這些數(shù)據(jù)。

36歲的張馨所屬團隊成立于2023年1月，35周歲以下青年共79人。兩年多來，該團隊聚焦電熱熔鹽儲能技術在油田生產領域應用全面開展技術攻關、工程設計、建設施工及投產試運，在世界首座15兆瓦電熱熔鹽儲能注汽試驗站建成投產全過程中揮灑著青春。

世界首座電熱熔鹽儲能注汽站問世

“以前說用電熱熔鹽直接注汽？我當是開玩笑?！痹谠?jīng)的張馨眼里，這項技術的實現(xiàn)根本不可能。一直以來，遼河油田作為國內陸上最大稠油熱采油田，每年注汽系統(tǒng)消耗天然氣約14億方，排放二氧化碳303萬噸，注汽開發(fā)產量占54.5%，注汽能耗占總能耗的75%。在“雙碳”背景下，傳統(tǒng)燃氣生產蒸汽的方式已滿足不了綠色發(fā)展需求。

電熱熔鹽是近年來新興的一項儲能技術，現(xiàn)有熔鹽儲能技術以液態(tài)熔鹽作為儲熱和傳熱工質，把光熱或谷電、綠電轉化為熱能儲存在熔鹽中，再連續(xù)釋放熱能產生過熱蒸汽用于發(fā)電。這是一套成熟的技術路徑，但是要把電熱熔鹽產生的蒸汽直接用于油田注汽生產，之前可是從來沒有過的事。2022年底，遼河油田設計院開始了探索。

“沒有路，我們就開山辟路。”青年團隊的導師、設計院一級工程師趙興罡望著任務書說。團隊主動聯(lián)系國內幾家電熱熔鹽領域頭部企業(yè)，橫跨7省，隊長劉兵帶著團隊成員王傳偉、李慶陽等8人接連調研了10余家企業(yè)，全面了解電熱熔鹽的建設案例和技術特點，但結果卻并不理想。電熱熔鹽儲能熱量釋放具有波動性，如果采用傳統(tǒng)的蒸汽發(fā)生系統(tǒng)抽水流程，不僅需水量大，生產參數(shù)波動也大，直接影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。

“能否在蒸汽發(fā)生器出口抽一部分蒸汽，給低溫進水預熱？”以張馨為代表的團隊成員大膽提出自己想法。他們決定使用“抽汽流程”替代運行50余年的“抽水流程”——這是一個全新的創(chuàng)舉。

設計施工全環(huán)節(jié)不留一絲遺憾

團隊擰成一股繩，明確分工。時值新年假期，所有人都自發(fā)到單位來加班。7天，他們不分晝夜地不斷模擬、論證、推翻、再論證。最終拿出了一個完整的技術方案?？粗窈竦挠嬎銜?，他們覺得，這是2023年開年收到的最好的節(jié)日禮物。

短短11個月，這個團隊成功攻克了電熱熔鹽儲能換熱循環(huán)工藝、蒸汽發(fā)生器干度精準調控等關鍵技術，自主研發(fā)了熔鹽加熱直流式濕飽和蒸汽發(fā)生裝置，使得蒸汽干度能夠精準調控，綜合效率從光熱熔鹽發(fā)電的35%提高到90%以上。這個項目最終形成了14項核心技術，實現(xiàn)了熔鹽儲能技術在油田應用零的突破。

2023年1月，團隊組織開展先導試驗，并自行開展關鍵核心裝置設計研究。

電熱熔鹽儲能的關鍵在于熔鹽的選擇。面對林林總總的熔鹽，團隊成員劉慶、馬銘澤等人傾向三元鹽，但張馨、王傳偉等人卻認為二元鹽更符合遼河生產實際。面對技術分歧，實踐才是檢驗真理的唯一標準。團隊做了二元鹽、三元鹽兩條路線的計算，但這也意味著計算量陡增。

“一定要找到最好的方案。”王傳偉說。電熱熔鹽設計目前還沒有計算軟件，全靠自己編程手算，迭代計算很多，邏輯非常復雜，計算過程需要幾百個步驟。那段時間，團隊成員常常忙得錯過飯點，辦公室夜晚燈火通明，經(jīng)過6天的鏖戰(zhàn)，拿出百余頁計算紙，得出了結果，二元鹽經(jīng)系統(tǒng)測算更為經(jīng)濟適用，成為最終選項。

“師帶徒”接續(xù)奮斗

電熱熔鹽儲能儀表系統(tǒng)設計和施工也是整個項目的關鍵一環(huán)。遼河油田設計院自控與數(shù)字化工程所黨支部書記兼副所長臧振勝，帶著團隊成員、35歲的彭寧熬夜編寫技術規(guī)則。翻開兩人的即時通信軟件對話框，從凌晨2時到4時，不時有技術規(guī)則以及很多設計文件、方案的傳輸。

“有了標準就建有標尺、抓有方向。”彭寧說。設計方案完成后，注汽站進入緊鑼密鼓施工階段。為提高設計方案與施工的匹配性，團隊全天候派人值守現(xiàn)場。

彭寧告訴記者，電熱熔鹽對保溫要求極高，溫度不能過高也不能過低，保溫必須做得“超常規(guī)”。他們第一時間發(fā)現(xiàn)問題、第一時間細心指導工人調整。

2023年3月，經(jīng)過前期先導試驗取得良好效果并獲得中國石油集團公司批復，遼河油田正式開始組織實施電熱熔鹽儲能注汽試驗站建設，團隊也從規(guī)劃設計階段正式轉入現(xiàn)場技術服務。

團隊中的另一對師徒是趙興罡和技術骨干張馨。他倆一起攻關儲能注汽站工藝流程設計。由于計算量大，負責計算的張馨出現(xiàn)任何微小偏差都會導致返工，師傅趙興罡連熬4宿，自己重算了一遍。當張馨拿出結果給師傅時，趙興罡也從桌上拿出了厚厚一摞計算紙，計算結果幾乎一致。張馨當場紅了眼圈。

經(jīng)過細致的梳理和復盤，他們總結形成了電熱熔鹽儲能換熱循環(huán)工藝、蒸汽發(fā)生器干度精準調控等適合稠油油田的電熱熔鹽儲熱注汽工藝技術包，包括5類14項核心技術，并申請國際發(fā)明專利2項，國內發(fā)明專利20項，技術秘密1項，國際標準1項，行業(yè)及團體標準3項，世界石油獎1項。