本报记者 刘旭恒盛优配
微风拂过芦苇荡泛起阵阵涟漪，鸟瞰不远处，林立的磕头机此起彼伏……辽宁盘锦辽河油田欢喜岭采油厂电热熔盐储能注汽试验站，没有了往日烟气蒸腾的热闹，静静矗立的大罐彰显着它的独特。“累计注汽3.3万吨，替代天然气215万方，减碳4639吨……”中国石油天然气集团有限公司辽河油田分公司电热熔盐储能注汽试验团队核心成员张馨，缓步爬上工艺装置区，心里快速计算着这些数据。
36岁的张馨所属团队成立于2023年1月，35周岁以下青年共79人。两年多来，该团队聚焦电热熔盐储能技术在油田生产领域应用全面开展技术攻关、工程设计、建设施工及投产试运，在世界首座15兆瓦电热熔盐储能注汽试验站建成投产全过程中挥洒着青春。
世界首座电热熔盐储能注汽站问世
“以前说用电热熔盐直接注汽？我当是开玩笑。”在曾经的张馨眼里，这项技术的实现根本不可能。一直以来，辽河油田作为国内陆上最大稠油热采油田，每年注汽系统消耗天然气约14亿方，排放二氧化碳303万吨，注汽开发产量占54.5%，注汽能耗占总能耗的75%。在“双碳”背景下，传统燃气生产蒸汽的方式已满足不了绿色发展需求。
电热熔盐是近年来新兴的一项储能技术，现有熔盐储能技术以液态熔盐作为储热和传热工质，把光热或谷电、绿电转化为热能储存在熔盐中，再连续释放热能产生过热蒸汽用于发电。这是一套成熟的技术路径，但是要把电热熔盐产生的蒸汽直接用于油田注汽生产，之前可是从来没有过的事。2022年底，辽河油田设计院开始了探索。
“没有路，我们就开山辟路。”青年团队的导师、设计院一级工程师赵兴罡望着任务书说。团队主动联系国内几家电热熔盐领域头部企业，横跨7省，队长刘兵带着团队成员王传伟、李庆阳等8人接连调研了10余家企业，全面了解电热熔盐的建设案例和技术特点，但结果却并不理想。电热熔盐储能热量释放具有波动性，如果采用传统的蒸汽发生系统抽水流程，不仅需水量大，生产参数波动也大，直接影响系统稳定性。
“能否在蒸汽发生器出口抽一部分蒸汽恒盛优配，给低温进水预热？”以张馨为代表的团队成员大胆提出自己想法。他们决定使用“抽汽流程”替代运行50余年的“抽水流程”——这是一个全新的创举。
设计施工全环节不留一丝遗憾
团队拧成一股绳，明确分工。时值新年假期，所有人都自发到单位来加班。7天，他们不分昼夜地不断模拟、论证、推翻、再论证。最终拿出了一个完整的技术方案。看着厚厚的计算书，他们觉得，这是2023年开年收到的最好的节日礼物。
短短11个月，这个团队成功攻克了电热熔盐储能换热循环工艺、蒸汽发生器干度精准调控等关键技术，自主研发了熔盐加热直流式湿饱和蒸汽发生装置，使得蒸汽干度能够精准调控，综合效率从光热熔盐发电的35%提高到90%以上。这个项目最终形成了14项核心技术，实现了熔盐储能技术在油田应用零的突破。
2023年1月，团队组织开展先导试验，并自行开展关键核心装置设计研究。
电热熔盐储能的关键在于熔盐的选择。面对林林总总的熔盐，团队成员刘庆、马铭泽等人倾向三元盐，但张馨、王传伟等人却认为二元盐更符合辽河生产实际。面对技术分歧，实践才是检验真理的唯一标准。团队做了二元盐、三元盐两条路线的计算，但这也意味着计算量陡增。
“一定要找到最好的方案。”王传伟说。电热熔盐设计目前还没有计算软件，全靠自己编程手算，迭代计算很多，逻辑非常复杂，计算过程需要几百个步骤。那段时间，团队成员常常忙得错过饭点，办公室夜晚灯火通明，经过6天的鏖战，拿出百余页计算纸，得出了结果，二元盐经系统测算更为经济适用，成为最终选项。
“师带徒”接续奋斗
电热熔盐储能仪表系统设计和施工也是整个项目的关键一环。辽河油田设计院自控与数字化工程所党支部书记兼副所长臧振胜，带着团队成员、35岁的彭宁熬夜编写技术规则。翻开两人的即时通信软件对话框，从凌晨2时到4时，不时有技术规则以及很多设计文件、方案的传输。
“有了标准就建有标尺、抓有方向。”彭宁说。设计方案完成后，注汽站进入紧锣密鼓施工阶段。为提高设计方案与施工的匹配性，团队全天候派人值守现场。
彭宁告诉记者，电热熔盐对保温要求极高，温度不能过高也不能过低，保温必须做得“超常规”。他们第一时间发现问题、第一时间细心指导工人调整。
2023年3月，经过前期先导试验取得良好效果并获得中国石油集团公司批复，辽河油田正式开始组织实施电热熔盐储能注汽试验站建设，团队也从规划设计阶段正式转入现场技术服务。
团队中的另一对师徒是赵兴罡和技术骨干张馨。他俩一起攻关储能注汽站工艺流程设计。由于计算量大，负责计算的张馨出现任何微小偏差都会导致返工，师傅赵兴罡连熬4宿，自己重算了一遍。当张馨拿出结果给师傅时，赵兴罡也从桌上拿出了厚厚一摞计算纸，计算结果几乎一致。张馨当场红了眼圈。
经过细致的梳理和复盘恒盛优配，他们总结形成了电热熔盐储能换热循环工艺、蒸汽发生器干度精准调控等适合稠油油田的电热熔盐储热注汽工艺技术包，包括5类14项核心技术，并申请国际发明专利2项，国内发明专利20项，技术秘密1项，国际标准1项，行业及团体标准3项，世界石油奖1项。
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