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實探中國石化四川盆地天然氣開發(fā):端牢“能源飯碗”堅持“為國爭氣”

字體: 放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2024-07-15  來源:證券日報  瀏覽次數(shù):1413
 


圖①中國石化旗下普光氣田301集氣站 圖②中國石化工作人員展示經(jīng)處理后排放的頁巖氣產(chǎn)出水 圖③中國石化部署在涪陵焦石壩區(qū)塊的第一口探井標志 向炎濤/攝


從位于四川東北部達州的中國石化旗下普光氣田起步,一條總長2170公里的“川氣東送”通道,跨越四川、重慶、湖北、江西、安徽、江蘇、浙江、上海,將天然氣源源不斷送入千家萬戶。

2000年初,國際油氣專家經(jīng)過多次勘探均未有突破,曾對四川盆地下了論斷,認定這里不會有油氣大發(fā)現(xiàn)。然而幾年后,中國的油氣專家通過艱苦卓絕的努力,在這里發(fā)現(xiàn)了巨大能量,四川盆地成為繼北美之后全球第二大頁巖氣田,同時也是我國天然氣資源最豐富的地區(qū)。

連日來,《證券日報》記者一行探訪了中國石化位于重慶涪陵的涪陵頁巖氣田、四川達州的普光氣田、四川閬中的元壩氣田等多個天然氣產(chǎn)地,見證了在四川盆地這片富含天然氣的“寶地”,以中國石化為代表的油氣人,不畏艱險、扎根山區(qū),為保障我國能源安全貢獻著一代又一代的力量。

堅持“勘探無禁區(qū)”
實現(xiàn)大發(fā)現(xiàn)

普光氣田位于山區(qū),記者一行乘坐越野車,繞行近一個小時的崎嶇山路才到達了大灣408井場。這里進行的是天然氣開發(fā)流程的重要一步——鉆井。就在6月17日,中國石化所屬的中原石油工程公司西南鉆井分公司70735鉆井隊,在歷經(jīng)94天的奮戰(zhàn)后,順利完成大灣408-2井鉆探任務,全井進尺達5266.5米。

時間回到2003年7月30日,普光1井喜獲高產(chǎn)氣流,普光氣田橫空出世,成為國內(nèi)規(guī)模最大、豐度最高的海相高酸性氣田,世界第二個百億方級特大型高含硫氣田。

中國石化中原油田氣藏綜合研究高級專家彭鑫嶺告訴記者,相較于石油,天然氣是一種安全、環(huán)保的潔凈能源。目前,我國天然氣對外依存度超過40%,因此開發(fā)高含硫氣田非常有必要。

彭鑫嶺回憶說,正是因為堅持理論和技術(shù)創(chuàng)新,在國外專家認定四川盆地不會有大發(fā)現(xiàn)后,中國的油氣專家們堅持“勘探無禁區(qū)”理念,近二十年來在四川盆地持續(xù)勘探開發(fā)才取得了多個大的突破。

“普光氣田投入開發(fā)的時候,面臨的是世界級難題,中石化實行大軍團作戰(zhàn),成立國家重大專項研究項目和示范工程研究項目,中石化研究院聯(lián)系國內(nèi)知名院校,并聯(lián)合相關(guān)主要國企、民企共同攻關(guān),集團作戰(zhàn),最終形成理論體系開展下一步工作。”彭鑫嶺說。

普光氣田的發(fā)現(xiàn),結(jié)束了四川盆地勘探一直未發(fā)現(xiàn)千億立方米大氣田的歷史。2003年以來,普光氣田累計探明天然氣地質(zhì)儲量4409億立方米,系列創(chuàng)新成果拓展了四川盆地海相油氣田的勘探空間。

如今,普光氣田在勘探開發(fā)、集輸防腐、凈化、安全、國產(chǎn)化等領(lǐng)域創(chuàng)新形成諸多國際領(lǐng)先技術(shù)系列,使我國成為世界上少數(shù)幾個掌握高含硫氣田開發(fā)核心技術(shù)的國家之一,打造成為高含硫氣田開發(fā)原創(chuàng)技術(shù)策源地,實現(xiàn)了由“追跑”到“領(lǐng)跑”的跨越。

開創(chuàng)立體開發(fā)模式
實現(xiàn)高效開發(fā)

四川盆地的天然氣藏種類多、儲層類型多,決定了氣藏認識難度大,高效開發(fā)技術(shù)難。“通俗地講,四川盆地不像其他區(qū)域,其他區(qū)域一旦突破,一把鑰匙基本可以開所有門。在四川盆地,好不容易配好了一把鑰匙,一試發(fā)現(xiàn)只能開一扇門,走到下一扇門前,又要重新配鑰匙。”中國石化下屬江漢油田首席鉆井專家周愛照說,“我們沒有經(jīng)驗可循,只能靠自己。”

2017年,當時涪陵頁巖氣田焦石壩區(qū)塊穩(wěn)產(chǎn)3年后,產(chǎn)量開始下降??蒲腥藛T在開發(fā)新區(qū)的同時,把目光再次投向焦石壩區(qū)塊——這是油氣資源最富集的老區(qū),還有沒有進一步挖潛的空間?

“過去,我們把焦石壩區(qū)塊89米厚的頁巖當作一套氣層來對待,認為對下部氣層進行壓裂改造,就能一次性‘撕’開巖層,把資源全部‘吃’到。”江漢油田涪陵頁巖氣公司技術(shù)中心工程師葛蘭說,但深入了解國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)、部署分層開發(fā)評價井后,科研人員改變了原有認識,89米厚的頁巖不同部位應力存在差異,以往壓裂沒有改造到的地方仍有剩余資源。

“假設(shè)油氣資源在一棟樓房里,過去只開采了一樓房間,但一樓的過道和二樓、三樓還有很多資源尚未開采。”葛蘭形象地比喻說。在新認識的指導下,江漢油田把過去開發(fā)“一層樓”,變成立體開發(fā)“三層樓”。

應用立體開發(fā)模式需要精準描述剩余氣的分布情況。涪陵頁巖氣田目前有800多口老井,剩余氣的分布情況每天都在變化,精準描述難度很大。“就像把珍珠、大米、紅豆撒在3000多米深的地下,再把它們找出來。開始的時候,好多人覺得這是天方夜譚。”葛蘭說。

科研人員強化建模數(shù)模一體化剩余氣精細評價關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),通過建立三維可視化井組剩余氣模型,基本摸清焦石壩區(qū)塊剩余氣平面分布特征,并針對不同井網(wǎng)條件和剩余氣分布特征部署立體開發(fā)調(diào)整井,實現(xiàn)焦石壩區(qū)塊上部、中部和下部氣層同時動用。

打破國外壟斷
關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化率100%

在普光氣田科技展覽館里,記者看到了各種各樣的自主開發(fā)裝備。工作人員告訴記者,如今的普光氣田,從直徑只有幾厘米的密封圈,到造價上千萬元的大型機組;從井下作業(yè)工具、抗硫管材,到井口設(shè)備、集輸凈化裝備,涉硫高端裝備國產(chǎn)化率達到100%,采購成本降低62.4%,增強了我國在涉硫裝備制造領(lǐng)域的話語權(quán),使我國成為世界上唯一一個具備高含硫氣田開發(fā)裝備全產(chǎn)業(yè)鏈的國家。

中國石化石油工程公司鉆井工程管理部副經(jīng)理任立偉告訴記者,旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導向系統(tǒng)是石油工程領(lǐng)域最前沿、最高端的技術(shù)裝備,它可以在鉆柱旋轉(zhuǎn)時控制鉆頭,實時調(diào)整鉆進方向,像“巡航導彈”般自動尋找目標、多靶點命中,是實現(xiàn)石油勘探開發(fā)地質(zhì)目標、提高油氣鉆遇率、降本增效的關(guān)鍵利器。

“長期以來,旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導向技術(shù)被國外油服公司壟斷,只租不賣,且按小時收取高昂服務費用。”任立偉說,為解決這一難題,公司集聚優(yōu)勢資源,加快突破矢量控制、動態(tài)測量、雙向通信等技術(shù)瓶頸,形成大推靠力高精度動態(tài)測量與閉環(huán)控制、高穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)化電源載波總線和系統(tǒng)通信等四大創(chuàng)新成果、9項核心技術(shù),整體達到國際先進水平,其中導向頭工具面測量精度、方位電阻率測量精度達到國際領(lǐng)先水平。

任立偉介紹,公司還打破國外技術(shù)壁壘,實現(xiàn)混合鉆頭全系列國產(chǎn)化,形成以“個性化鉆頭+低速大扭矩等壁厚螺桿”為核心的復合鉆井技術(shù),難鉆地層由23趟鉆縮短到12趟鉆,機械鉆速同比提速111%,國產(chǎn)化后成本降低70%。

“綠水青山”和“金山銀山”
有機統(tǒng)一

普光氣田海相地層中的天然氣高含劇毒氣體硫化氫,如果不能得到妥善的無害化處理,將成為對大氣、水體的污染源。然而,“綠水青山”和“金山銀山”,“能源飯碗”和“糧食飯碗”,在氣田得到了有機統(tǒng)一。

早在投產(chǎn)之初,普光氣田就引入當時國際上最先進的工藝包,通過使用高純度MDEA(甲基二乙醇胺)和TEG(三甘醇),對高含硫化氫的原料氣進行脫硫、脫碳、脫水處理,把最大、最危險的污染源“消解”在了工藝流程里。

而對于天然氣脫硫處理過程中產(chǎn)生的二氧化硫則更是“變廢為寶”。通過技術(shù)處理,把含硫天然氣中的硫加工成硫黃,普光氣田目前已經(jīng)成為我國最大的硫黃生產(chǎn)基地,產(chǎn)量占全國三分之一,為磷肥產(chǎn)業(yè)及農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了重要原料支撐。普光氣田總硫回收率目前已提升至不低于99.91%的高水平,跑贏俄羅斯、法國、加拿大等國際同行。

如今,我國油氣勘探開發(fā)已經(jīng)向深地、深海領(lǐng)域發(fā)展,更多頭部企業(yè)發(fā)揮自身科技創(chuàng)新優(yōu)勢,攜手保障國家能源安全。近日,由國務院國資委指導,中國石化、中國石油等9家央企共同組建的深層超深層油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域創(chuàng)新聯(lián)合體正式成立。

該創(chuàng)新聯(lián)合體將聚焦超深層常規(guī)油氣、深層頁巖油氣和深層煤巖氣的勘探開發(fā),開辟陸上深層超深層油氣重大戰(zhàn)略接替新領(lǐng)域,為加快培育未來深地油氣產(chǎn)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力、保障國家能源安全貢獻力量。
 
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