从采油残余到氢气:老油井如何重获新生?

老油井制氢技术正受到越来越多关注。初步的技术和经济评估显示,重新利用枯竭油藏,既有望降低制氢成本,也能减少排放。

伍德(Wood)对Renova Strata开发的这项技术做了技术经济研究。结果显示,其制氢平准化成本LCOH(levelized cost of hydrogen)约为每公斤0.56美元,低于该公司设定的每公斤0.70美元的目标价。

这项技术的优势不止在成本。据估算,其碳足迹约为每公斤氢气排放0.076千克二氧化碳当量,比直接燃烧天然气的排放低约99%。

石油与碳氢化合物领域专家巴格达·曼杜什(Baghdad Mandoush)博士认为,用老油井生产所谓的“金氢”(golden hydrogen),是一条仍在试验中的新技术路线。这项工作2020年起源于美国。他解释说,其思路是重新开发那些产能已大幅耗尽的油藏。过去,油井产量一下降,就被视为生命周期已经结束的资产。

注入微生物,让老油井变成氢源

这位专家对《阿亚姆新闻》(Al-Ayyam News)表示,该技术的原理是向老油井和油藏中注入微生物。这些微生物会与油藏中残留的碳氢化合物发生反应。

这种做法之所以重要,与油井的开采阶段有关:一次采油和二次采油技术无法把油藏中的碳氢化合物全部采出。

这项技术的基本思路,是重新利用枯竭或老化的油藏,而不是在产量下降后将其永久关闭。地下仍有的碳氢化合物,则通过生物反应转化为制氢原料。

具体做法是利用地下天然存在的微生物,同时为其提供必要的营养,从而在油藏内激发反应,使部分碳氢化合物转化为气体,其中包括氢气。

这样一来,老油井和油藏就相当于地下生物反应器。常规生产阶段结束后,油气资产仍可继续利用,同时还能借助油气行业现有的基础设施和专业经验。

这项技术还有一个优点:氢能项目可以利用现有资产来开发,不必完全依赖新建基础设施。若技术在商业规模上被证明可行,这有望降低初始投资成本,加快项目推进。

伍德的评估是在Eclipse Energy完成现场测试之后做出的。测试结果与此前的科学和技术预测一致。

Eclipse Energy首席执行官普拉迪普·辛格·塞翁(Pradeep Singh Seon)表示,现场测试结果与科学和技术预测相符。他指出,伍德的评估表明这项技术有望实现经济和环境上的可行性。这为项目从构想和测试阶段,迈向可规模化的商业制氢项目铺平了道路。

他还表示,这项技术既能降低制氢成本,又能减少排放,还让枯竭油藏在生产寿命结束后有了新用途。

伍德首席运营官戴维·科尔(David Cole)则称,这项技术能把老油井和油藏的关闭变成生产低排放能源的机会。这也改变了人们处理传统生产周期已结束的石油资产的方式。

2026年4月,伍德与Eclipse Energy签署了谅解备忘录,将合作在全球推广和营销利用现有石油资产制氢的技术。

这种方法的核心,是利用地下天然存在的微生物。通过提供合适的条件和营养,激发它们在老油藏中的活性,从而产生包括氢气在内的气体。

对拥有大量老油井和老油藏的产油国来说,这项技术可能是把现有资产转向低碳能源项目的又一条途径。阿尔及利亚就是其中之一,境内老油井和油藏数量可观。如果这一路线的技术和经济可行性得到证实,这些资产就可能成为新的制氢路径的一部分,借助油气行业现有的基础设施和专业经验。

“金氢”:回收油井里的剩余资源

曼杜什指出,传统开采方式只能采出油藏储量的60%至70%左右。这意味着地下仍留有相当一部分,有时可达约30%。新技术正是要利用这部分剩余资源,把它转化为制氢原料。

他表示,注入油藏的微生物会与剩余的碳氢化合物反应。随着时间推移,一系列化学过程和反应会发生,可能产出氢气,以及包括一氧化碳在内的其他气体。

也就是说,一口产能基本耗尽的油井,不一定止步于停产。如果这项技术成功,它可以进入新的开发阶段:把地下的剩余资源转化为氢气来源。

不过,曼杜什也指出,谈论这项技术时,应当认清它目前所处的阶段。它仍处于试验阶段,尚未进入大规模工业化和商业化应用。

试验主要集中在美国、加拿大和巴西等国。这些国家正从技术和经济两方面测试这项技术,重点关注制氢的盈利能力、工艺成本,以及能否从试点项目扩展到商业化生产。

经济可行性仍是这项技术未来的关键因素。它的成功不仅取决于能否用老油藏制出氢气,还取决于能否获得稳定的、有竞争力的回报,与其他各种制氢技术相比不落下风。

就阿尔及利亚而言,曼杜什认为,该国的油气资源基础决定了未来可以考虑这项技术。国内有大量老油井和老油藏,南部地区尤其多。

一旦国际经验证明这项技术在产量和商业化方面获得成功,这些资产就可能成为有利条件。届时可以研究如何使技术适应阿尔及利亚油藏的具体特点,并利用那些产量已下降的油井。

他表示,据他所知,阿尔及利亚目前并未使用这项技术制氢。但这并不妨碍将其纳入未来的选项,尤其是在正在试验的国家用数年时间证明其有效性和盈利能力之后。

国际试验成功,或为阿尔及利亚打开大门

曼杜什认为,这项技术对阿尔及利亚的前景,取决于美国、加拿大和巴西正在进行的试验结果。如果技术进入工业化和商业化生产阶段,并证明能真正盈利,拥有老旧油藏的产油国就多了一次重新利用部分资产的机会。

这条路线对阿尔及利亚的意义在于,可以把两件事结合起来:一是利用老油藏中剩余的碳氢化合物,二是依托已与油气行业相连的资产和基础设施发展制氢。

从这个角度看,这位专家认为阿尔及利亚具备日后探索这一选项的条件,尤其是该国各产油区分布着大量现有油井。不过,能否进入实施阶段,仍取决于技术和经济可行性是否得到证明,以及结果是否稳定,然后才能考虑在阿尔及利亚油藏中大范围推广。

如果国际试验在未来几年证明,这项技术能以有竞争力的成本大量制氢,阿尔及利亚的老油井就有可能成为可重新利用的资产。这将把传统的碳氢化合物开发经验,与向新型低排放能源的转型连接起来。