8月12日，中原油田文卫采油厂明一中转站，热力分公司新能源运营中心员工王志英检查余热系统的运行情况。中转站内，崭新的光伏与余热回收装置替代了老旧轰鸣的燃气炉，为原油集输提供绿热。

长期以来，燃气炉是油田中转站的标配。中原油田东濮集输系统共有13座中转站，如何以更低成本、更清洁的方式满足用热需求？中原油田把目光投向采出水余热等绿热资源，相继攻关一系列特色清洁供热技术，用“余热+”新能源综合利用系统逐步替代传统燃气炉。截至目前，中原油田已完成83%的中转站绿热综合改造。

技术破局：让不显眼的废热派上用场

油气生产中，原油集输、脱水、维温等环节需持续消耗热能，传统模式高度依赖燃气加热炉。与之形成对比的是，采出水中蕴含着大量余热资源。这类温度低于50摄氏度的低品位热能，曾长期作为废热被直接回注地下。

以中原油田濮三中转站为例，每天采出水量达1.3万立方米，平均温度45摄氏度，经处理后直接回注。与此同时，站内原油加热、洗井水升温等环节仍需天然气加热炉支撑。

“如果把这些废热利用起来，既能提高能效，又能减少排放，可谓一举两得。”中原油田地热与余热领域专家张志钢说。

怎么把采出水里的热量“挖”出来？原理并不复杂——类似于空调既能制冷也能制热，中原油田通过热泵技术“深度唤醒”采出水余热。

但挑战在于，采出水进入沉降罐、缓冲罐等处理流程后，水温往往下降10摄氏度甚至更多，早期余热回收项目经济效益受限。为破解这一难题，攻关团队将取热点从滤后前移至滤前。“滤前取热温度比滤后高出10摄氏度以上，可降低热泵系统能耗10%至15%，显著提升项目经济性。”张志钢说。

滤前取水对换热器材质及板型要求极高。攻关团队历时半年，多维度论证方案，自主设计具备反洗热洗功能的撬装换热机组，成功突破技术瓶颈。

濮三中转站“余热+光伏”综合利用项目验证了这项技术的可行性。截至目前，该项目已平稳运行3年多，年供热量5.2万吉焦，节约天然气160万立方米。

创新升级：让多种供热技术组合发力

文一中转站是中原油田首个应用谷电蓄热技术的中转站，采用“余热+光伏+谷电蓄热”多能互补方案，利用每天11时至14时、24时至次日6时的谷电时段运行热泵，同时以光伏绿电补充电能。

“谷电时段电价低，我们把热量先存起来，等到用热高峰再释放，相当于错峰储能。”热力分公司新能源及地热开发专业专家张志英说。但储热罐内冷热水分层是一道行业难题——温度分层控制不好，冷热掺混加剧，有效储热容积就会大幅缩水，直接影响系统运行效率。

技术人员通过优化罐内水流方向和路径，减少冷热水的无序掺混，并建立自适应充放热控制策略，配合复合绝热保温材料，有效提高了储热系统运行效率，降低了全周期运行费用。文一中转站投运后，采出水余热与注水泵冷却水余热通过热泵提热，完全替代了原有的燃气加热炉，每年可节约燃气80万立方米，减排二氧化碳1200吨。

与文一中转站不同，胡状中转站采用双泵梯级提温技术提取采出水余热。“两级热泵接力加热，一级先将原油升温至70摄氏度，二级再继续升温至85摄氏度，热量得到充分利用。”热力分公司热工技术研发中心副经理李红莉说。这套技术完全替代了原有的5台原油加热炉和4台燃气热水炉，预计年节约天然气90万立方米，减排二氧化碳700多吨，站内集输加热系统可再生能源替代率达100%。

截至目前，该油田已相继攻克双泵耦合、光热利用、高效蓄热等一系列特色清洁供热技术。“我们基于中转站运行特性与能源需求，综合运用余热、光热、绿电制热、空气能、蓄热等技术，形成4种清洁供热技术体系，改造后中转站自用气替代率超过90%。”张志钢介绍。

由点及面：让绿热惠及更多场景

中转站采出水量大、集中度高，余热利用条件得天独厚。但井场和计量站没有采出水，怎么给它们供上绿热？

在卫34号计量站周边的井场上，4株“向日葵”引人注目。这是热力分公司自主研发的碟式太阳能集热装置。该装置采用双轴自动跟踪技术，能够实时追踪太阳方位，通过水罐储能实现日储夜用，阴雨天气由谷电加热补充，可24小时连续为井口来液加热。

聚光反射镜是集热装置的主要组成部件。与传统同心圆结构不同，这里的镜片全部采用统一规格的矩形设计。传统的楔形镜片每一片规格都不同，定制成本始终降不下来。“成本过高，规模化应用便无从谈起。”张志英说。为此，技术人员从镜片规格入手，历时3个多月反复试验，创新采用矩形镜片代替楔形设计，大幅降低了单片成本，使整体造价下降40%，为后续规模化应用打开了突破口。

虽然镜片成本降下来了，但技术人员清楚：单个部件优化还不够，系统整体效率更为关键。他们从站场用热实际出发，逐一优化集热器的材料、工艺，反复模拟储热系统的温度变化，让每一个环节都精准匹配。最终，一套“集热—蓄热—换热”环环相扣的技术体系逐步成型，两项成果获得国家知识产权局实用新型专利授权。

为了让绿热惠及更多场景，中原油田还开发出标准化工艺包。针对不同站点水温、工艺负荷和用热需求的差异，技术人员依托热能仿真计算与数字建模手段，联动设备造价与气电价格数据库，迭代形成“余热+光伏”“余热+热泵+光伏”等5类标准化工艺包。“一个站点该用哪类技术、投资多少、制热成本几何，输入参数即可快速测算比选，精准输出最优方案。”张志英说。

截至目前，中原油田已建成油库、濮三中转站等10余个“余热+”新能源综合利用项目，年清洁供热能力达30万吉焦。“接下来，我们将持续攻关浅层地热应用、废弃井地热开发等绿热技术，助力构建清洁低碳、安全高效的新型能源体系。”张志钢表示。