中國海油現(xiàn)場作業(yè)人員在海上鉆井平臺作業(yè)。
吳艷輝攝
我國首口設(shè)計井深超萬米的科學探索井中國石油深地塔科1井。
新華社記者 李 響攝
中國石化天然氣分公司天津液化天然氣接收站現(xiàn)場。
王 軍攝
能源安全是關(guān)系國家經(jīng)濟社會發(fā)展的全局性、戰(zhàn)略性問題。
習近平總書記指出：“能源保障和安全事關(guān)國計民生，是須臾不可忽視的‘國之大者’。”黨的二十屆三中全會《決定》提出，“加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系”。近年來我國能源供給保障、技術(shù)裝備研發(fā)取得了哪些新進展？下一步將如何扎實推進新型能源體系建設(shè)？本版今起推出“加快建設(shè)新型能源體系”報道，敬請關(guān)注。
——編 者
油氣，被稱為“工業(yè)血液”，也是國家的重要戰(zhàn)略資源。
習近平總書記強調(diào)：“解決油氣核心需求是我們面臨的重要任務(wù)。要加大勘探開發(fā)力度，夯實國內(nèi)產(chǎn)量基礎(chǔ)，提高自我保障能力。”
近年來，全國能源系統(tǒng)及油氣企業(yè)堅決實施“大力提升油氣勘探開發(fā)力度七年行動計劃”，持續(xù)加大上游資金投入力度，新發(fā)現(xiàn)一批億噸級、千億方級大型油氣田。隨著產(chǎn)供儲銷體系持續(xù)完善，油氣行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展邁上新臺階。
自主保障能力不斷增強
今年4月，我國首口自主設(shè)計實施的海上超深大位移井——恩平21—4油田A1H井正式投產(chǎn)，鉆井深度9508米，水平位移8689米，刷新我國海上最深鉆井紀錄和鉆井水平長度紀錄。
什么是大位移井？簡單來說，就是當井口和油藏之間距離較遠，鉆井軌跡需先垂直向下，到達一定深度后，再橫向拐彎“擊中”目標油藏。
“我國近海存在大量邊際油田，采用傳統(tǒng)開采模式，需新建海上生產(chǎn)平臺等設(shè)施，投入大、工期長，經(jīng)濟效益較低。”中國海油深圳分公司總工程師郭永賓介紹，利用已開發(fā)油田的生產(chǎn)平臺，通過打大位移井的方式盡可能開采周邊油氣，可以節(jié)省約四成投資成本。
不過，與垂直鉆井相比，大位移井由于需要橫向延伸，會遇到摩擦阻力更大、軌跡控制更難等挑戰(zhàn)。
“施工中，我們通過智能隨鉆導(dǎo)向、旋轉(zhuǎn)漂浮下套管等先進技術(shù)，讓600多根套管連成串，漂浮在鉆井液中并轉(zhuǎn)動起來‘滑’著走，提高油氣田開發(fā)效益。”中國海油深圳分公司深水工程技術(shù)中心總經(jīng)理張偉國說。2018年以來，國內(nèi)海上原油增產(chǎn)量超1300萬噸，占全國原油總增量比例超過60%。
加大海洋油氣勘探開發(fā)力度的同時，油氣企業(yè)在深地油氣、非常規(guī)油氣、老油田等領(lǐng)域取得多項突破，形成新的儲量增長高峰期。
——深地工程加快探索。塔里木盆地，中國石油深地塔科1井鉆探深度突破1萬米、中國石化“深地一號”躍進3—3XC井測試獲得高產(chǎn)油氣流；四川盆地，川西氣田攻關(guān)形成超8000米井深的精確中靶軌跡控制技術(shù)和投產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)，年產(chǎn)能預(yù)計達20億立方米……油氣增儲上產(chǎn)向地球深部進軍。
——非常規(guī)油氣獲得突破。6月20日，我國首個頁巖油水力壓裂試驗場在長慶油田慶城頁巖油田建成。長慶油田是我國目前探明儲量規(guī)模最大的頁巖油大油田，但存在非均質(zhì)性強、儲層致密等開采難點。“有了這座地下試驗場，可以通過光纖監(jiān)測、井底壓力監(jiān)測等多種技術(shù)舉措，給井筒裝上‘眼睛’，為下一步頁巖油效益開發(fā)摸清道路。”長慶油田頁巖油產(chǎn)能建設(shè)技術(shù)支撐人員張同伍介紹。
近年來，我國頁巖油勘探開發(fā)穩(wěn)步推進，2023年頁巖油產(chǎn)量突破400萬噸，再創(chuàng)新高。同時，頁巖氣持續(xù)發(fā)展，煤層氣開發(fā)利用實現(xiàn)躍升，2023年全國煤層氣產(chǎn)量117.7億立方米，比2013年增長近3倍。
——老油田深度挖潛。“高含水”是許多老油田面臨的共同挑戰(zhàn)，水越來越多，油越來越少。在大慶油田，經(jīng)過地壓“頂”油、注水“擠”油等一次、二次采油，綜合含水率已達95%以上。
如何提高采收率、實現(xiàn)硬穩(wěn)產(chǎn)？大慶油田創(chuàng)新化學劑“洗”油、氣體“驅(qū)”油等三次采油技術(shù)，將巖石層縫隙中剩余的油采出來。截至目前產(chǎn)出的25億噸原油中，有3億噸借助三次采油技術(shù)。
“我們正在攻關(guān)多介質(zhì)協(xié)同的四次采油技術(shù)，目標是將原油采收率提高到70%。全面推廣后，可大幅增加油田可采儲量。”大慶油田首席技術(shù)專家伍曉林介紹，國際上油田采收率一般只有20%至30%，而大慶油田主力油層采收率已經(jīng)達到50%以上。
勘探開發(fā)力度持續(xù)提升，我國油氣核心需求自主保障能力不斷增強。2023年，全國原油產(chǎn)量達2.09億噸，較2018年增產(chǎn)近2000萬噸，國內(nèi)原油2億噸穩(wěn)產(chǎn)的基本盤進一步夯實；天然氣產(chǎn)量連續(xù)7年增產(chǎn)百億立方米以上。
關(guān)鍵技術(shù)裝備加快突破
新疆阿克蘇地區(qū)沙雅縣，中國石油深地塔科1井向萬余米深處鉆進，20多層樓高的鉆機隆隆作響，這是我國首口設(shè)計井深超萬米的科學探索井，今年3月鉆探深度突破1萬米。
從地面到萬米地下，鉆穿地層層系越多，巖性越復(fù)雜，地層溫度越高、壓力越大。為保障萬米深井打得成、打得準，多家單位聯(lián)合攻關(guān)，研發(fā)出一系列關(guān)鍵技術(shù)裝備：中國石油自主研發(fā)了全球首套12000米特深井自動化鉆機，將載重能力從300噸提升至最大900噸，頂部驅(qū)動裝置、變頻器等核心部件全面實現(xiàn)國產(chǎn)化；中國石化研發(fā)出能經(jīng)受8萬個大氣壓、高強耐磨、高韌抗沖的復(fù)合片，應(yīng)用于深地塔科1井的鉆頭。
陸上油氣裝備研發(fā)能力大幅提升，海洋油氣“大國重器”也進步明顯。
8月9日，亞洲第一深水導(dǎo)管架平臺“?；?rdquo;開鉆，這個總高度達428米、總重量超5萬噸的鋼鐵巨塔，穩(wěn)穩(wěn)矗立在蔚藍海面上。這是我國首次在水深超300米的海域安裝固定式導(dǎo)管架。
高鹽高濕的環(huán)境和風浪流的沖擊，對導(dǎo)管架的鋼材強度提出高要求。中海油研究總院聯(lián)合國內(nèi)相關(guān)鋼鐵企業(yè)，經(jīng)過反復(fù)試驗、攻堅，自主研發(fā)了新型420兆帕級超高強鋼厚板。同時，攻克超大型海洋平臺輕量化設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)，使導(dǎo)管架減重約5000噸，節(jié)省材料及船舶改造費上億元。
“深海一號”能源站實現(xiàn)3項世界級創(chuàng)新、攻克13項關(guān)鍵核心技術(shù)難題，推動海洋油氣勘探開發(fā)能力向1500米超深水跨越；自主研發(fā)的“璇璣”定向鉆井與隨鉆測井系統(tǒng)，精準控制地下數(shù)千米的鉆頭“瞄著油層去、聞著油味鉆”；深水、淺水水下采油樹和海洋拖纜、海底節(jié)點地震勘探采集裝備均實現(xiàn)國產(chǎn)化自主研發(fā)……過去10年，中國海油累計投入研發(fā)經(jīng)費超千億元，基本建成了覆蓋“水面、水中、水下、井下”的海洋油氣開發(fā)技術(shù)裝備體系。
作為油氣上下游銜接協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，油氣管網(wǎng)是新型能源體系的重要組成部分。持續(xù)加快油氣管網(wǎng)設(shè)施重點工程建設(shè)、推進管網(wǎng)互聯(lián)互通，有利于保障能源安全穩(wěn)定供應(yīng)、降低生產(chǎn)成本、帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
來到重慶銅梁區(qū)二坪鎮(zhèn)，川氣東送二線天然氣管道工程川渝鄂段施工正酣，一根根直徑約1.2米、重約7噸的鋼管首尾相連，在丘陵山區(qū)中綿延向前。一旁，國產(chǎn)自動焊機6分鐘就能完成一個坡口面的加工，大約40分鐘后兩根鋼管精準對接。
“我們正在推廣全自動焊技術(shù)，與傳統(tǒng)手工焊或手自組合焊工藝相比，工效提升了2至3倍，一次合格率提高到96%以上。”國家管網(wǎng)集團川渝工程項目部項目經(jīng)理張慶介紹，川渝鄂段項目力爭2027年建成投產(chǎn)。
2023年，全長4269公里的川氣東送二線工程開建，串接起西南氣區(qū)、沿海液化天然氣資源和中東部市場，在內(nèi)陸腹地構(gòu)筑起又一條東西走向的能源大動脈。投產(chǎn)后，川氣東送管道系統(tǒng)年輸送能力將增加至350億立方米。
古浪到河口天然氣聯(lián)絡(luò)管道工程、蒙西管道項目一期工程建成投產(chǎn)，西氣東輸三線天然氣管道工程加快推進；西北、東北、西南和海上四大油氣進口戰(zhàn)略通道全面建成……2013年至2023年，我國長輸油氣管道總里程從10萬多公里增長到19萬公里，國家天然氣干線管道初步實現(xiàn)“應(yīng)聯(lián)盡聯(lián)”，干線管輸“硬瓶頸”基本消除，資源區(qū)域調(diào)配效率穩(wěn)步提高。
送得出，還要儲得住。為提高企業(yè)投資儲氣設(shè)施的積極性，我國穩(wěn)步推進峰谷差價、儲氣服務(wù)“兩部制”收費等探索，初步形成儲氣調(diào)峰輔助服務(wù)市場機制，有效提升了天然氣應(yīng)急調(diào)峰能力。
山東青島，我國容量最大的27萬立方米液化天然氣儲罐投用，罐內(nèi)空間可停放一架國產(chǎn)C919大型客機，新增儲氣能力1.65億立方米，可滿足216萬戶家庭供暖季5個月的用氣需求。
江蘇常州，隨著新井順利投產(chǎn)，金壇鹽穴儲氣庫年工作氣量突破10億立方米。“鹽穴儲氣庫利用鹽礦開采后留下的空腔儲存天然氣，可以‘隨注隨采’，能在極寒天氣等關(guān)鍵時刻快速響應(yīng)。”國家管網(wǎng)集團儲能技術(shù)公司江蘇儲氣庫副經(jīng)理余國平介紹。
近年來，地下儲氣庫和沿海液化天然氣接收站建設(shè)日益完善，儲氣能力大幅提升。國家管網(wǎng)集團與相關(guān)部委、上下游企業(yè)建立常態(tài)化天然氣保供工作機制，構(gòu)建“足量入網(wǎng)資源為基礎(chǔ)、充裕調(diào)峰能力為補充、適度應(yīng)急儲備為托底”的多重防線，推動“全國一張網(wǎng)”供氣能力增至超10億立方米/日。
綠色低碳轉(zhuǎn)型扎實推進
“雙碳”目標背景下，加快油氣行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型勢在必行。不少油氣企業(yè)加強油氣勘探開發(fā)與新能源融合發(fā)展，以油氣產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)加強新能源新材料新業(yè)務(wù)開發(fā)利用，打造綠色競爭新優(yōu)勢。
——利用二氧化碳提高油氣采收率，構(gòu)建綠色低碳生產(chǎn)體系。
在山東，一條109公里的輸送管道將中國石化齊魯石化生產(chǎn)捕集的二氧化碳，送到勝利油田的地下油藏，進行驅(qū)油封存。“吃”進二氧化碳、“吐”出原油，減碳、增產(chǎn)“一舉兩得”。這里是我國首個百萬噸級二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)項目。
“有的低滲透油藏在地下幾千米、微米細的巖石石縫中，油太稠、縫隙太小，開采難度大。將收集的二氧化碳注入油井，可以增加原油流動性，提高采收率12個百分點以上，兼具生態(tài)效益與經(jīng)濟效益。”勝利油田CCUS油藏開發(fā)研究高級專家張傳寶說。
據(jù)介紹，勝利油田驅(qū)油封存潛力巨大，適宜二氧化碳驅(qū)油的地質(zhì)儲量約15億噸，能夠封存2億噸以上二氧化碳，CCUS項目平均每年可減排二氧化碳100萬噸。
不少企業(yè)積極推進綠色油氣田建設(shè)。
風車“聽潮觀瀾”，我國首個深遠海浮式風電平臺“海油觀瀾號”并網(wǎng)發(fā)電，所發(fā)電力用于油田群生產(chǎn)；電纜“連根送電”，渤海油田岸電工程三期建成，將陸地電力通過海底管纜輸送到采油平臺，預(yù)計每年碳減排量達百萬噸……中國海油積極推進油氣綠色低碳開發(fā)，同時，深挖天然氣水合物、波浪能、盆地能等海洋能源潛力。
——優(yōu)化拓展綠色產(chǎn)業(yè)布局，清潔能源發(fā)展跑出“加速度”。
“加滿能行駛約250公里，比油車便宜。”只要10分鐘，廣州公交車司機張師傅就為氫能大巴加完了氫。這座加能站的氫氣來自3公里外的中國石化廣州石化氫燃料電池供氫中心，一期項目氫氣年產(chǎn)量可達1500噸。
“我們從化工副產(chǎn)品中提煉出高純‘藍氫’，碳排放比油氣制氫小，可直接供燃料電池使用。”廣州石化化工一部經(jīng)理羅楊告訴記者，相比當前可再生能源電解水制“綠氫”，這種制氫路線技術(shù)成熟、成本更低。
“綠氫將逐步成為未來主力氫源，但目前生產(chǎn)和應(yīng)用還面臨技術(shù)成熟度不高、經(jīng)濟性較低等制約。油氣企業(yè)發(fā)展工業(yè)副產(chǎn)氫，可幫助解決氫氣的運輸、儲存等瓶頸，為未來綠氫大規(guī)模普及應(yīng)用提供支撐。”羅楊說。
目前，中國石化在新疆庫車建成我國首個萬噸級光伏制綠氫示范項目，建成全球最大加氫站網(wǎng)絡(luò)，氫氣加注量占全國40%左右。今年，他們還啟動了“萬站沐光”行動，規(guī)劃到2027年，在油氣礦區(qū)、石油石化工業(yè)園區(qū)及加油站等新建設(shè)光伏站點約1萬座。
《加快油氣勘探開發(fā)與新能源融合發(fā)展行動方案(2023—2025年)》提出，到2025年，通過油氣促進新能源高效開發(fā)利用，替代勘探開發(fā)自用油氣，累計清潔替代增加天然氣商品供應(yīng)量約45億立方米。大力推進油氣企業(yè)發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，持續(xù)推動能源生產(chǎn)供應(yīng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級。
