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(biāo)志 向炎濤/攝
從位于四川東北部達(dá)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(rèn)定這里不會(huì)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(shí)也是我國天然氣資源最豐富的地區(qū)。連日來,《證券日報(bào)》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(dá)州的普光氣田、四川閬中的元壩氣田等多個(gè)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(xiǎn)、扎根山區(qū),為保障我國能源安全貢獻(xiàn)著一代又一代的力量。實(shí)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(gè)小時(shí)的崎嶇山路才到達(dá)了大灣408井場。這里進(jìn)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(duì),在歷經(jīng)94天的奮戰(zhàn)后,順利完成大灣408-2井鉆探任務(wù),全井進(jìn)尺達(dá)5266.5米。時(shí)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(gè)百億方級(jí)特大型高含硫氣田。中國石化中原油田氣藏綜合研究高級(jí)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?yàn)閳?jiān)持理論和技術(shù)創(chuàng)新,在國外專家認(rèn)定四川盆地不會(huì)有大發(fā)現(xiàn)后,中國的油氣專家們堅(jiān)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(gè)大的突破。“普光氣田投入開發(fā)的時(shí)候,面臨的是世界級(jí)難題,中石化實(shí)行大軍團(tuán)作戰(zhàn),成立國家重大專項(xiàng)研究項(xiàng)目和示范工程研究項(xiàng)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(tuán)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(jì)探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)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(gè)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(shí)現(xiàn)了由“追跑”到“領(lǐng)跑”的跨越。四川盆地的天然氣藏種類多、儲(chǔ)層類型多,決定了氣藏認(rèn)識(shí)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(yàn)可循,只能靠自己。”2017年,當(dāng)時(shí)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(shí),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(jìn)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(dāng)作一套氣層來對待,認(rèn)為對下部氣層進(jìn)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(jià)井后,科研人員改變了原有認(rèn)識(shí),89米厚的頁巖不同部位應(yīng)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(rèn)識(shí)的指導(dǎo)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(yīng)用立體開發(fā)模式需要精準(zhǔn)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(zhǔn)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(shí)候,好多人覺得這是天方夜譚。”葛蘭說。科研人員強(qiáng)化建模數(shù)模一體化剩余氣精細(xì)評價(jià)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(shí)現(xiàn)焦石壩區(qū)塊上部、中部和下部氣層同時(shí)動(dòng)用。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(jià)上千萬元的大型機(jī)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(dá)到100%,采購成本降低62.4%,增強(qiáng)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(gè)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(dǎo)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(shí)控制鉆頭,實(shí)時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)方向,像“巡航導(dǎo)彈”般自動(dòng)尋找目標(biāo)、多靶點(diǎn)命中,是實(shí)現(xiàn)石油勘探開發(fā)地質(zhì)目標(biāo)、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(dǎo)向技術(shù)被國外油服公司壟斷,只租不賣,且按小時(shí)收取高昂服務(wù)費(fèi)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(dòng)態(tài)測量、雙向通信等技術(shù)瓶頸,形成大推靠力高精度動(dòng)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(xiàng)核心技術(shù),整體達(dá)到國際先進(jìn)水平,其中導(dǎo)向頭工具面測量精度、方位電阻率測量精度達(dá)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(shí)現(xiàn)混合鉆頭全系列國產(chǎn)化,形成以“個(gè)性化鉆頭+低速大扭矩等壁厚螺桿”為核心的復(fù)合鉆井技術(shù),難鉆地層由23趟鉆縮短到12趟鉆,機(jī)械鉆速同比提速111%,國產(chǎn)化后成本降低70%。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(jī)統(tǒng)一。早在投產(chǎn)之初,普光氣田就引入當(dāng)時(shí)國際上最先進(jìn)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(jìn)行脫硫、脫碳、脫水處理,把最大、最危險(xiǎn)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(wù)院國資委指導(dǎo),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(xiàn)力量。