實驗室是孕育原始創(chuàng)新之地，在油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域，科技發(fā)展在實驗室燃起星星之火，逐步形成天然氣勘探開發(fā)的燎原之勢，科學(xué)家們攻堅克難的一小步，成了能源行業(yè)發(fā)展的一大步。
作為西南地區(qū)最大的天然氣生產(chǎn)企業(yè)，近年來，中國石油西南油氣田公司繪制出從公司、集團、省級到國家“四位一體”的實驗室布局藍本，逐步構(gòu)建起科研攻關(guān)新高地，一個個科創(chuàng)成果落地開花，支撐天然氣勘探開發(fā)突破創(chuàng)新，不斷為公司高質(zhì)量發(fā)展添磚加瓦。
《西油科創(chuàng)力》第一期，讓我們一同走進“頁巖氣開采四川省重點實驗室”，聚焦西南油氣田公司頁巖氣勘探技術(shù)的自主創(chuàng)新成果，看“高質(zhì)量”成果如何轉(zhuǎn)化為“高價值”應(yīng)用。
堅持自主創(chuàng)新
西油“發(fā)明家”攻克頁巖氣開發(fā)難題
位于成都高新區(qū)的西南油氣田公司勘研院分析實驗室內(nèi)，隱藏著一個巨大的巖心庫，來自地底下上千米的“寶藏”， 被一層一層地整齊擺放于此，地球億萬年的演變和天然氣儲量的秘密就藏在其中，可以說它們堪比黃金貴重。
被整齊擺放的巖心
因為這些巖心中分布著數(shù)不盡的納米級孔隙，獲取孔隙中的天然氣則成了石油工作者們苦心鉆研的課題。
頁巖氣作為一種非常規(guī)天然氣，開發(fā)難度大，為了突破頁巖氣開發(fā)瓶頸，2021年，西南油氣田公司牽頭，聯(lián)合四川地質(zhì)調(diào)查研究院共建了頁巖氣評價與開采四川省重點實驗室，圍繞頁巖氣地質(zhì)評價、資源勘查、儲層改造和產(chǎn)能評價方面研究，致力將頁巖氣儲量高效地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)量。
在勘研院內(nèi)，頁巖氣評價與開采四川省重點實驗室里滿屏的專利墻十分醒目，穿著白大褂的工作人員正在進行項目研究，實驗室內(nèi)擺放著來自國外的先進設(shè)備，更有由西南油氣田公司科研人員自主研發(fā)的高精尖儀器。
實驗室專利墻
作為勘探開發(fā)研究院分析實驗室中心副主任，何家歡是實驗室有名的“發(fā)明家”，“這個只有模型，因為設(shè)備都到氣田上去了，已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用”，他指著自己發(fā)明的“頁巖氣現(xiàn)場含氣量自動測定儀”驕傲地告訴筆者。
西南油氣田公司自主研發(fā)的頁巖氣體滲透率測定儀
含氣量是判斷頁巖氣是否經(jīng)濟可采的關(guān)鍵指標(biāo)之一，“以往測定該參數(shù)，實驗人員必須在機器轟鳴的井場24小時蹲守并記錄數(shù)據(jù)”。經(jīng)過反復(fù)琢磨和測試，何家歡和同伴們一起，利用光電非接觸法原理設(shè)計出了頁巖含氣量自動測試儀，該設(shè)備后來分別取得了美國和歐洲發(fā)明專利。形成了關(guān)鍵技術(shù)國產(chǎn)化。
多年以來，何家歡和同事們在實驗室通過頭腦風(fēng)暴，見證了許多新技術(shù)和新儀器的從無到有和從0到1。他說道：“外國人能做的我們也能做，外國人不能做的我們也做到了。”
通過多學(xué)科融合攻關(guān)，何家歡還帶頭開發(fā)了徑向電阻率測試技術(shù)，這一經(jīng)濟、實用的普適性技術(shù)，不僅在天然氣勘探開發(fā)領(lǐng)域大顯身手，在巖土工程、鐵道工程上也有廣泛應(yīng)用，甚至一些資本主義強國公司，也希望獲得這項專利的許可權(quán)。但何家歡始終認為，最滿意的發(fā)明永遠是“下一個”。
力爭國際領(lǐng)先
實現(xiàn)“引進消化”到“技術(shù)輸出”
今年4月，西南油氣田公司部署在四川內(nèi)江的頁巖氣井—資201井測試獲穩(wěn)定日產(chǎn)氣量73.88萬立方米。據(jù)悉，這是全球首次在距今5.4億年的寒武系古老頁巖地層鉆獲具有商業(yè)開發(fā)價值的高產(chǎn)工業(yè)氣流。初步估算，資201井單井可采儲量超過1.7億立方米，可滿足100多萬戶家庭1年的用氣需求。
四川盆地是我國第一大頁巖氣區(qū)，西南油氣田公司作為國內(nèi)最早開發(fā)頁巖氣的在川央企，用創(chuàng)新技術(shù)支撐大氣田勘探開發(fā)，資201井的成功獲氣正是頁巖氣評價與開采四川省重點實驗發(fā)展的一次新的里程碑。
曾幾何時，高水平的實驗室都是花大價錢從國外引進高精尖設(shè)備，這樣就算達到了國際領(lǐng)先水平，但國內(nèi)技術(shù)始終處于跟跑狀態(tài)，如果想要技術(shù)領(lǐng)先，就必須尋找自主創(chuàng)新的解決方式。
頁巖氣評價與開采四川省重點實驗室的科學(xué)家們通過不斷努力，實現(xiàn)頁巖氣勘探技術(shù)從“引進消化”過渡到“技術(shù)輸出”階段，并達到國際領(lǐng)先水平，助力西南油氣田公司頁巖氣產(chǎn)量穩(wěn)步提升。
頁巖氣評價與開采四川省重點實驗室
據(jù)了解，頁巖氣評價與開采四川省重點實驗室在省科技廳組織的5年周期評估和2021年度考核中均獲評優(yōu)秀，完成“雙優(yōu)秀”的突破，是有史以來首家央企與地方共建的在周期評估中取得“優(yōu)秀”的四川省重點實驗室。2022年2月榮獲“四川省科技廳 2021年四川省科技創(chuàng)新工作先進平臺”。
何家歡表示，目前頁巖氣勘探開發(fā)主要針對LMX組，但通過實驗室的評價調(diào)查，發(fā)現(xiàn)還有幾個層系可以發(fā)展，“未來實驗室的目標(biāo)是尋找新領(lǐng)域、新區(qū)塊，推行可復(fù)制的綠色開發(fā)技術(shù)。”
擘畫科創(chuàng)藍圖
讓創(chuàng)新成果從實驗室“走向”大氣田
天然氣（頁巖氣）可靠供應(yīng)是經(jīng)濟發(fā)展與社會穩(wěn)定的基礎(chǔ)保障。國家能源局、四川省和重慶市相繼發(fā)布的“十四五”遠景規(guī)劃中，建成我國第一個千億級天然氣（頁巖氣）生產(chǎn)基地成為重點項目，與此同時，西南油氣田公司已全面開啟“上產(chǎn)500億、奮斗800億”的新征程。
當(dāng)下，常規(guī)、非常規(guī)油氣業(yè)務(wù)的快速增長對西南油氣田公司科技創(chuàng)新能力提出了更高要求，但是這些“要不來、買不來、討不來”的技術(shù)，必須依托實驗室投入研發(fā)。
據(jù)介紹，西南油氣田公司重點實驗室在高含硫、頁巖氣、質(zhì)量控制和能量計量等領(lǐng)域，圍繞基礎(chǔ)實驗方法研究，持續(xù)提升基礎(chǔ)實驗?zāi)芰Α?ldquo;十三五”以來，以實驗室為依托，西南油氣田公司共獲科技獎勵74項。實驗室發(fā)布4項國際標(biāo)準(zhǔn)，制修訂46項國家標(biāo)準(zhǔn)、30項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
通過深化國際能源合作，不斷拓展合作交流的廣度和深度，加強成果培育、集成和知識產(chǎn)權(quán)許可轉(zhuǎn)化應(yīng)用，西南油氣田公司打通了從室內(nèi)研究、小試、中試到商業(yè)化應(yīng)用的一條龍創(chuàng)新鏈條，初步實現(xiàn)實驗室成果從“高質(zhì)量”到“高價值”的轉(zhuǎn)化。
將夢想照進現(xiàn)實，正是在西南油氣田公司創(chuàng)新管理的支撐和“科學(xué)家”們的努力下，四川盆地天然氣資源量被高效轉(zhuǎn)化成產(chǎn)量。目前，公司已具有一支較高水平的科研創(chuàng)新團隊，為解決天然氣勘探開發(fā)過程中的重大技術(shù)難題、突破制約天然氣開采的技術(shù)瓶頸、推動天然氣開采核心競爭能力提供了有力的技術(shù)支撐，并在實現(xiàn)3000萬噸油氣當(dāng)量、首個特高含硫氣田達產(chǎn)、四川萬米科探井開鉆等重大突破中發(fā)揮著積極作用，助推天然氣行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，為保障國家能源安全作出積極貢獻。
