全球范圍內，成千上萬口油氣井正接近生產壽命終點，安全封堵和監測這些井耗資不菲，而管理不善的場地則將帶來長期風險。當前，圍繞廢棄油氣井“翻新改造”的研究正在將目光投向一個頗具前景的方向——地熱能。將廢棄油氣井改造成地熱井并用于發電，不僅可以讓遺留設施“變廢為寶”，顯著降低甲烷排放、減少封井成本，還能為所在地區創造新經濟機遇，包括創造就業、提供低排放電力，是一種兼顧氣候治理與經濟發展的新思路。

■■ 廢棄井污染和安全隱患待解

在美國，長達百余年的油氣開采留下數百萬口廢棄油氣井，絕大多數廢棄井因未能得到妥善封堵，導致甲烷持續泄漏、地下水被嚴重污染，甚至還能引發安全事故。美國聯邦和州政府不得不每年投入巨額公共資金進行補救，卻依然無法遏制新廢棄井的持續增加。

盡管美國針對廢棄井退役有嚴格規定，但運營商往往不會嚴格按照規定封堵廢棄井。為此，美國政府每年花費巨額資金逐步封堵這些廢棄井，這擠占了原本可用于其他能源項目的資源。例如，北達科他州曾計劃撥款6600萬美元封堵廢棄油氣井，資金是由州稅收承擔，但此舉引發民眾強烈不滿。

廢棄油氣井如果未妥善封堵或管理失效，將造成溫室氣體泄漏、地下水污染、土壤生態破壞、人身安全事故等嚴重危害。《美國國家科學院學報》撰文指出，廢棄油氣井會向空氣中釋放大量甲烷、硫化氫等物質，還會將地下的毒素帶到地表，污染地下水以及周邊生態環境。美國環保署數據顯示，在美國，僅4個州就存在約300萬口廢棄油氣井，2019年共泄漏約26.3萬噸甲烷，相當于燃燒1600多萬桶原油或210萬輛汽車二氧化碳排放量。

面對如此嚴峻的形勢，圍繞廢棄油氣井改造利用的研究正引發業界關注，這不僅能從根本上解決污染和安全隱患，還省去了新鉆探的高昂成本與環境影響。

■■ 美推動廢棄井轉地熱井評估

油價網報道稱，目前，美國多個州正在推進立法與研究，評估能否將廢棄油氣井轉為適合地熱發電的新井的可能性。部分州已經放松監管，開展深入研究，以確定廢棄井重新開發潛力。

據了解，傳統地熱項目通常需要重新鉆井，這會帶來較高的建設成本，也會產生土地占用、空氣污染、材料消耗等環境影響。老舊或廢棄油氣井已經鉆入地下較深位置，如果能夠重新利用這些井，就能夠減少新鉆井帶來的環境成本，讓這些曾經服務于化石能源的設施獲得第二次生命。

去年，美國新墨西哥州、北達科他州先后通過類似法案，批準研究廢棄油氣井改造為地熱井發電的可行性。今年3月，俄克拉何馬州通過《油井再利用法案》，旨在解決州內2000多口廢棄油氣井的問題；同月，科羅拉多州Gradient Energy宣布，將評估全州廢棄油氣井改造用于地熱發電的潛力，以及地熱開發與碳捕集及封存技術之間的協同效應。今年4月，亞拉巴馬州通過一項法律，允許將油氣井轉為包括地熱在內的其他能源生產用途。

根據《油井再利用法案》，俄克拉何馬州允許企業購買廢棄油氣井，將其重新用于地熱發電或地下儲能。目前，該州內已確定超2萬口此類井，其監管機構表示，用傳統方法封堵這些井可能需要235年時間，耗資數億美元，重新改造更具價值。

對于擁有老舊或廢棄油氣井的地區，改造有助于改善就業，支持更公平、更具包容性的能源轉型。Gradient Energy首席執行官本杰明·伯克表示：“將廢棄油氣井從環境負擔轉變為社區資產，有利于環境和社區可持續發展。”

美國氣候與能源解決方案中心碳管理高級研究員、下一代地熱能發電研究地質學家艾米麗·波普表示：“油氣井轉化為地熱井會帶來巨大機遇，雖然從技術層面看存在很大障礙，但加大研發并推動發展，是值得的。”

■■ 環境效益顯著但發電成本高

近日，英國曼徹斯特大學一個研究團隊（以下簡稱“曼大研究團隊”）首次對利用廢棄油氣井進行地熱發電開展全面環境全生命周期成本分析研究，結果顯示，通過將廢棄油氣井改造成地熱發電系統，可以顯著減少對生態環境的危害。

曼大研究團隊在國際工程技術期刊《應用熱工程》發表論文稱，通過研究設計了3種改造方案：利用兩口完全廢棄的井、改造單口廢棄井，以及將處于開采后期、出水多于出油氣的井進行轉用。3種方案均與專門鉆探的常規地熱發電站進行了對比，碳足跡顯著下降、空氣污染也有所降低。

單從發電成本看，利用廢棄油氣井改造的地熱系統目前仍比傳統大型地熱項目更貴，也比風電、太陽能、核電等成熟低碳電源貴。這主要是因為這類項目大多處于小規模或試點階段，單個井口能夠產生的電量有限。當固定成本分攤到較小的發電量上，單位電價自然會顯得偏高。

如果把環境和健康成本也算進去，結果就不一樣了。曼大研究團隊表示，某些情形下，與新建傳統地熱電站相比，改造廢棄油氣井環境損害成本可以降低80%以上。與煤電和氣電相比，優勢則更為明顯，煤電和氣電造成的環境成本比廢棄井地熱方案高出100倍以上。

曼徹斯特大學可持續化學工程高級講師勞倫斯·斯坦福表示：“挑戰不在于改造效率，而在于整體規模，目前試點規模較小，發電量也極低，在成本分攤方面難以實現規模效益，每千瓦時電價格十分昂貴。”

盡管改造油氣井并非萬能靈藥，但可以在多元化的低碳能源系統中發揮重要作用，尤其是在得到恰當政策支持的情況下。曼大研究團隊表示，應該對利用廢棄油氣井的早期地熱項目給予針對性激勵，從而將多口廢棄油氣井集群化來擴大規模，最終實現成本效益。