在油氣“荒原”上找到氣、在6000米深地下開(kāi)采，一系列科技創(chuàng )新令川東北成為我國油氣開(kāi)發(fā)新熱土

 

　    繼西氣東輸之后，我國又一條橫貫東西的能源大動(dòng)脈工程——“川氣東送”今年有望達產(chǎn)。今年1—5月，川氣東送工程氣源地普光氣田生產(chǎn)混合天然氣近40億立方米，按照目前的生產(chǎn)能力，今年將突破百億立方米大關(guān)，全面達到120億立方米的設計產(chǎn)能。

　　對于少油少氣的中國來(lái)說(shuō)，“川氣東送”的貢獻不僅在天然氣產(chǎn)量，更在于勘探、開(kāi)發(fā)、利用中一系列理念和技術(shù)突破。

　　找：在“荒原”找到大氣田

　　四川大巴山區的莽莽群山中，一架架天然氣鉆井平臺與一個(gè)個(gè)村鎮錯落分布，這里是“川氣東送”的起點(diǎn)——普光氣田。這個(gè)設計年產(chǎn)能120億立方米的海相整裝氣田，在上世紀還一度被國內外專(zhuān)家認定為油氣“荒原”。

　　“荒原”的判定，基于四川盆地的海相地質(zhì)構造。世界上90％以上的油氣儲量，是在海相地層中發(fā)現的。但是，很長(cháng)一段時(shí)間，國外專(zhuān)家都認為中國海相沉積古老，缺乏穩定的環(huán)境，而且缺乏生油條件，所以，中國海相油氣資源貧乏。事實(shí)上，中國海相油氣的勘探開(kāi)發(fā)也長(cháng)期沒(méi)有收獲，我國海相地層中發(fā)現的儲量占總儲量不足10％。

　　然而，隨著(zhù)陸相油田勘探開(kāi)發(fā)程度的不斷提高，要使油氣產(chǎn)量保持穩定和提高，必須開(kāi)辟新的勘探領(lǐng)域！已故的中國科學(xué)院院士、著(zhù)名地質(zhì)學(xué)家朱夏曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“我國未來(lái)油氣資源的希望在海相。”

　　其實(shí)，早在1955年、1958年和1965年，中國石油人就三次發(fā)起四川盆地的油氣會(huì )戰，在2000年以前共發(fā)現了100多個(gè)中小油氣田，但是始終沒(méi)有發(fā)現“大塊頭”！歷經(jīng)50多年的多輪勘探，四川盆地已經(jīng)成為一個(gè)勘探程度較高的區域，不少業(yè)內人士和專(zhuān)家已對這里的勘探突破失去了信心和耐心。就在2001年的一次專(zhuān)業(yè)會(huì )議上，一些專(zhuān)家還提出，在南方海相進(jìn)行勘探，是瞎折騰、白費力、沒(méi)前途。

　　“理念創(chuàng )新，是勘探的靈魂。”在回憶普光氣田曲折的開(kāi)發(fā)歷史時(shí)，中石化勘探南方分公司首席專(zhuān)家胡東風(fēng)說(shuō)。與數十年來(lái)在川東北進(jìn)行的歷次勘探不同的是，中石化勘探南方分公司在這里部署的第一輪預探井全部定在構造的低部位，這比位于構造高點(diǎn)上的早期探井深了1400多米。“這與傳統的勘探思路相悖,因為按傳統的油氣藏富集規律，油氣都是向構造高點(diǎn)運聚的。”胡東風(fēng)握著(zhù)拳頭，用拳頭上骨骼的高點(diǎn)和低點(diǎn)類(lèi)比地質(zhì)結構。

　　“我們的創(chuàng )新，并非拍腦門(mén)和空穴來(lái)風(fēng)。”胡東風(fēng)解釋。他們進(jìn)行反復研究后認為，我國廣大的南方海相地層分布區，經(jīng)歷了多次構造運動(dòng)、后期改造強烈，油氣的保存條件和油氣藏定形定位十分復雜，簡(jiǎn)單的勘探思維已經(jīng)不能適應。

　　從高點(diǎn)勘探到低點(diǎn)勘探的創(chuàng )新，最終帶來(lái)了我國第一個(gè)特大海相整裝氣田的發(fā)現。2003年4月27日，普光大氣田的發(fā)現井——普光1井獲高產(chǎn)氣流，常規測試日產(chǎn)氣量穩定在42萬(wàn)立方米以上，該井也創(chuàng )造了當時(shí)四川盆地天然氣勘探水平位移最大、埋藏最深、氣層最厚等多項最高紀錄。2007年2月國家儲委審定，普光氣田累計探明儲量達到3561億立方米，成為中國最大的海相碳酸鹽整裝大氣田。按照年產(chǎn)氣量劃分，設計年產(chǎn)量120億立方米的普光氣田已經(jīng)成為世界第二個(gè)百億立方米級特大高含硫氣田。

　　普光氣田的發(fā)現具有劃時(shí)代意義，直接帶動(dòng)了元壩氣田的發(fā)現。順著(zhù)普光氣田的地質(zhì)構造往西，中石化勘探南方公司順利發(fā)現了我國目前埋藏最深的海相整裝氣田——元壩氣田�；�于傳統勘探理念的限制，這一區塊長(cháng)期被人忽視，成為四川盆地最后一個(gè)被進(jìn)行資源勘探登記的區塊。

　　2011年8月，元壩氣田開(kāi)發(fā)建設拉開(kāi)序幕。7月下旬，記者在元壩氣田所在地閬中市了解到，“川氣東送”的管道聯(lián)絡(luò )線(xiàn)已經(jīng)鋪到這里，正在靜候元壩天然氣的加入。

　　采：“抱”出地下6000多米的“金娃娃”

　　7月23日，在普光氣田P201集氣站，記者穿上防靜電工服、戴上一次性防毒呼吸器，進(jìn)入工作廠(chǎng)區。普光氣田采氣廠(chǎng)廠(chǎng)長(cháng)楊發(fā)平介紹，硫化氫濃度達到1000ppm就會(huì )導致人瞬間死亡，而普光氣田硫化氫含量高達15萬(wàn)ppm，鉆井、作業(yè)中高含硫天然氣一旦泄漏，復雜山地救援十分困難，極易發(fā)生人員傷亡等特大事故。“雖然生產(chǎn)過(guò)程已經(jīng)經(jīng)過(guò)嚴格控制，但為了避免萬(wàn)一，所有人員進(jìn)入廠(chǎng)區都必須攜帶一次性呼吸器。”楊發(fā)平說(shuō)。

　　在川東北找氣難，采氣更難。除了特高含硫，普光氣田和元壩氣田還具備超深、復雜山地等特征，這些都令川東氣田的開(kāi)發(fā)難度世界罕見(jiàn)。發(fā)現，只是找到了“金娃娃”，但如何將這些埋藏地下五六千米的寶貝“抱”上來(lái)，是一個(gè)世界級難題。

　　在世界三大高含硫氣田中，普光氣田年產(chǎn)量排第二，但井深卻排第一，接近6000米的井深遠遠高于其他兩大氣田的3000多米井深。而元壩氣田的氣藏深度更是超過(guò)了7000米！

　　承擔普光1井鉆井施工任務(wù)的中原油田70128鉆井隊歸納出川東北地區鉆井的四個(gè)難題。一是巖石堅硬，鉆井速度慢。二是地下多套壓力系統共存，容易發(fā)生井涌甚至井噴，俗稱(chēng)“上吐下瀉”。三是井身質(zhì)量控制難，地層傾角大，自然造斜率強，極易發(fā)生井斜，而且難以控制。四是有毒氣體硫化氫含量高，不僅容易腐蝕脆斷鉆具、破壞鉆井液性能、損壞設備，而且時(shí)刻威脅人身安全。

　　科技創(chuàng )新在探井施工中繼續發(fā)揮威力，推動(dòng)了氣田的有效開(kāi)發(fā)。

　　在普光氣田施工的勝利油田70176鉆井隊職工回憶，有一次鉆井在4324米井段遇到高壓氣層，井下發(fā)生了強烈井涌。雖然各工種協(xié)調配合，按照規范關(guān)井動(dòng)作僅用兩分鐘就及時(shí)控制住了井口，但井隊仍面臨兩難選擇：一是加大泥漿密度，可以迅速制服井涌，保障鉆井安全，后果是井會(huì )被壓死，儲層受到嚴重損害；二是泥漿密度不夠，氣井隨時(shí)有可能發(fā)生井噴，后果不堪設想。關(guān)鍵時(shí)刻，某科研單位研制的暫堵工藝解了燃眉之急，既保證了鉆探施工的安全，又有效保護了油氣層。

　　正是通過(guò)普光氣田的開(kāi)發(fā)建設，我國已經(jīng)形成了國際領(lǐng)先的“特大型高含硫高產(chǎn)高效開(kāi)發(fā)技術(shù)”等一系列創(chuàng )新成果，我國已經(jīng)成為世界上少數幾個(gè)掌握開(kāi)發(fā)特大型超深高含硫氣田核心技術(shù)的國家。

　　用：降低生產(chǎn)成本，讓百姓用得起

　　找氣、采氣，最終都是為了讓老百姓有氣用。但川東北氣田的開(kāi)采難度，令開(kāi)采成本遠遠高于常規氣田，而高昂的氣價(jià)，不僅將影響公司盈利，也勢必成為川東天然氣走進(jìn)尋常百姓家的障礙。千方百計降低生產(chǎn)成本，成為氣田開(kāi)發(fā)不可回避的課題。

　　為了降低成本，氣田瞄準少井高產(chǎn)開(kāi)發(fā)。據了解，超深高含硫氣田開(kāi)發(fā)投資巨大，單井建井費用高達2.4億元，是常規氣井的6.8 倍。而按照油氣開(kāi)發(fā)慣例，打下去不出油的井也并不少見(jiàn)。為了保證高效開(kāi)發(fā)，必須盡量減少廢井，提高氣井使用效率。“這對勘探、鉆井的精確度和技術(shù)水平提出了空前的要求。”中原油田普光分公司黨委書(shū)記王壽平說(shuō)。據介紹，普光、元壩氣田建設以來(lái)，中石化實(shí)現了廢井為零的紀錄。

　　為了降低成本，氣田推動(dòng)抗硫管材國產(chǎn)化。在普光氣田建設之前，國內不能生產(chǎn)高抗硫管材，國外采購價(jià)格高昂且供貨周期長(cháng)，這成為我國高含硫氣田開(kāi)發(fā)的瓶頸。“常規氣田使用的油管每噸只需要8000元，而我們的抗硫管材國外采購最便宜的品種每噸也要2.1萬(wàn)元，最貴的品種每噸高達47萬(wàn)元。”王壽平介紹。依托普光氣田建設工程，抗硫管材國產(chǎn)化已經(jīng)取得突破。目前國內采購價(jià)格已經(jīng)大幅下降，其中最便宜的大口徑L360型管材價(jià)格已降到1.4萬(wàn)元/噸，比國產(chǎn)化之前國外采購價(jià)格下降7000元。

　　為了降低成本，氣田攻克了高含硫天然氣的大規模處理難題。普光氣田投資15億元配套建設了12套硫磺回收尾氣處理裝置，研制了國內首套特大型散裝硫磺儲運裝置。目前，普光氣田的凈化廠(chǎng)每年可處理原料氣100億立方米，不僅實(shí)現了排放氣體的環(huán)保達標，還可每年生產(chǎn)硫磺200萬(wàn)噸，占到全國硫磺產(chǎn)量的45%以上，有效緩解了國內硫磺供應緊張狀況。

　　然而，“川氣東送”工程中的“降本運動(dòng)”，并非“攻無(wú)不克”。以普光氣田和元壩氣田作為氣源的“川氣東送”管道就面臨著(zhù)巨大的成本壓力。這條西起川東北，東至上海，全長(cháng)近1702公里的“川氣東送”長(cháng)輸管道，每公里的成本達到了1020元，平均每公里比西氣東輸管道高出200元。

　　中石化“川氣東送”管道分公司經(jīng)理茹軍解釋說(shuō)，與西氣東輸管道相比，“川氣東送”建設晚了3年，所有的原材料都漲價(jià)了，尤其是鋼材。以鋼管為例，西氣東輸時(shí)的采購價(jià)格是每噸6000多元，“川氣東送”時(shí)國內最低的報價(jià)就達到每噸9000多元，最貴高的報價(jià)達到每噸1萬(wàn)多元。

　　“資源少、開(kāi)采難度大、使用成本高，是我國天然氣開(kāi)發(fā)利用短期內難以完全克服的困難，期待科技創(chuàng )新對解決這些問(wèn)題發(fā)揮更重要的積極作用。”元壩氣田項目部經(jīng)理唐嘉貴說(shuō)。

 

        （本文章摘自8月27日《人民日報》）

圖片來(lái)源：找項目網(wǎng)