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人民日報:“氣”壯川東北
在油氣“荒原”上找到氣、在6000米深地下開采,一系列科技創(chuàng)新令川東北成為我國油氣開發(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(shè)計產(chǎn)能。
對于少油少氣的中國來說,“川氣東送”的貢獻不僅在天然氣產(chǎn)量,更在于勘探、開發(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(qū)的莽莽群山中,一架架天然氣鉆井平臺與一個個村鎮(zhèn)錯落分布,這里是“川氣東送”的起點——普光氣田。這個設(shè)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(nèi)外專家認定為油氣“荒原”。
“荒原”的判定,基于四川盆地的海相地質(zhì)構(gòu)造。世界上90%以上的油氣儲量,是在海相地層中發(fā)現(xiàn)的。但是,很長一段 時間,國外專家都認為中國海相沉積古老,缺乏穩(wěn)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。事實上,中國海相油氣的勘探開發(fā)也長期沒有收 獲,我國海相地層中發(fā)現(xiàn)的儲量占總儲量不足10%。
然而,隨著陸相油田勘探開發(fā)程度的不斷提高,要使油氣產(chǎn)量保持穩(wěn)定和提高,必須開辟新的勘探領(lǐng)域!已故的中國科學院院士、著名地質(zhì)學家朱夏曾經(jīng)說過:“我國未來油氣資源的希望在海相。”
其實,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戰(zhàn),在2000年以前共發(fā)現(xiàn) 了100多個中小油氣田,但是始終沒有發(fā)現(xiàn)“大塊頭”!歷經(jīng)50多年的多輪勘探,四川盆地已經(jīng)成為一個勘探程度較高的區(qū)域,不少業(yè)內(nèi)人士和專家已對這里的 勘探突破失去了信心和耐心。就在2001年的一次專業(yè)會議上,一些專家還提出,在南方海相進行勘探,是瞎折騰、白費力、沒前途。
“理念創(chuàng)新,是勘探的靈魂。”在回憶普光氣田曲折的開發(fā)歷史時,中石化勘探南方分公司首席專家胡東風說。與數(shù)十年來 在川東北進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(yù)探井全部定在構(gòu)造的低部位,這比位于構(gòu)造高點上的早期探井深了1400多米。 “這與傳統(tǒng)的勘探思路相悖,因為按傳統(tǒng)的油氣藏富集規(guī)律,油氣都是向構(gòu)造高點運聚的。”胡東風握著拳頭,用拳頭上骨骼的高點和低點類比地質(zhì)結(jié)構(gòu)。
“我們的創(chuàng)新,并非拍腦門和空穴來風。”胡東風解釋。他們進行反復(fù)研究后認為,我國廣大的南方海相地層分布區(qū),經(jīng)歷了多次構(gòu)造運動、后期改造強烈,油氣的保存條件和油氣藏定形定位十分復(fù)雜,簡單的勘探思維已經(jīng)不能適應(yīng)。
從高點勘探到低點勘探的創(chuàng)新,最終帶來了我國第一個特大海相整裝氣田的發(fā)現(xiàn)。2003年4月27日,普光大氣田的發(fā) 現(xiàn)井——普光1井獲高產(chǎn)氣流,常規(guī)測試日產(chǎn)氣量穩(wěn)定在42萬立方米以上,該井也創(chuàng)造了當時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(shè)計年產(chǎn)量 120億立方米的普光氣田已經(jīng)成為世界第二個百億立方米級特大高含硫氣田。
普光氣田的發(fā)現(xiàn)具有劃時代意義,直接帶動了元壩氣田的發(fā)現(xiàn)。順著普光氣田的地質(zhì)構(gòu)造往西,中石化勘探南方公司順利發(fā)現(xiàn)了我國目前埋藏最深的海相整裝氣田——元壩氣田?;趥鹘y(tǒng)勘探理念的限制,這一區(qū)塊長期被人忽視,成為四川盆地最后一個被進行資源勘探登記的區(qū)塊。
2011年8月,元壩氣田開發(fā)建設(shè)拉開序幕。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,進入工作廠區(qū)。普光氣田采氣廠 廠長楊發(fā)平介紹,硫化氫濃度達到1000ppm就會導(dǎo)致人瞬間死亡,而普光氣田硫化氫含量高達15萬ppm,鉆井、作業(yè)中高含硫天然氣一旦泄漏,復(fù)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)過程已經(jīng)經(jīng)過嚴格控制,但為了避免萬一,所有人員進入廠區(qū)都必須攜帶一次性呼吸器。”楊發(fā)平說。
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(fù)雜山地等特征,這些都令川東氣田的開發(fā)難度世界罕見。發(fā)現(xiàn),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,是一個世界級難題。
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(qū)鉆井的四個難題。一是巖石堅硬,鉆井速度慢。 二是地下多套壓力系統(tǒng)共存,容易發(fā)生井涌甚至井噴,俗稱“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(shè)備,而且時刻威脅人身安全。
科技創(chuàng)新在探井施工中繼續(xù)發(fā)揮威力,推動了氣田的有效開發(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(diào)配合,按照規(guī)范關(guān)井動作僅用兩分鐘就及時控制住了井口,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 果是井會被壓死,儲層受到嚴重損害;二是泥漿密度不夠,氣井隨時有可能發(fā)生井噴,后果不堪設(shè)想。關(guān)鍵時刻,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。
正是通過普光氣田的開發(fā)建設(shè),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(shù)幾個掌握開發(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。但川東北氣田的開采難度,令開采成本遠遠高于常規(guī)氣田,而高昂的氣價,不僅將影響公司盈利,也勢必成為川東天然氣走進尋常百姓家的障礙。千方百計降低生產(chǎn)成本,成為氣田開發(fā)不可回避的課題。
為了降低成本,氣田瞄準少井高產(chǎn)開發(fā)。據(jù)了解,超深高含硫氣田開發(fā)投資巨大,單井建井費用高達2.4億元,是常規(guī)氣 井的6.8倍。而按照油氣開發(fā)慣例,打下去不出油的井也并不少見。為了保證高效開發(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記王壽平說。據(jù)介紹,普光、元壩氣田建設(shè)以來,中石化實現(xiàn)了廢井為零的紀錄。
為了降低成本,氣田推動抗硫管材國產(chǎn)化。在普光氣田建設(shè)之前,國內(nèi)不能生產(chǎn)高抗硫管材,國外采購價格高昂且供貨周期 長,這成為我國高含硫氣田開發(fā)的瓶頸。“常規(guī)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2.1萬元,最貴的品種 每噸高達47萬元。”王壽平介紹。依托普光氣田建設(shè)工程,抗硫管材國產(chǎn)化已經(jīng)取得突破。目前國內(nèi)采購價格已經(jīng)大幅下降,其中最便宜的大口徑L360型管材 價格已降到1.4萬元/噸,比國產(chǎn)化之前國外采購價格下降7000元。
為了降低成本,氣田攻克了高含硫天然氣的大規(guī)模處理難題。普光氣田投資15億元配套建設(shè)了12套硫磺回收尾氣處理裝 置,研制了國內(nèi)首套特大型散裝硫磺儲運裝置。目前,普光氣田的凈化廠每年可處理原料氣100億立方米,不僅實現(xiàn)了排放氣體的環(huán)保達標,還可每年生產(chǎn)硫磺 200萬噸,占到全國硫磺產(chǎn)量的45%以上,有效緩解了國內(nèi)硫磺供應(yīng)緊張狀況。
然而,“川氣東送”工程中的“降本運動”,并非“攻無不克”。以普光氣田和元壩氣田作為氣源的“川氣東送”管道就面 臨著巨大的成本壓力。這條西起川東北,東至上海,全長近1702公里的“川氣東送”長輸管道,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,與西氣東輸管道相比,“川氣東送”建設(shè)晚了3年,所有的原材料都漲價 了,尤其是鋼材。以鋼管為例,西氣東輸時的采購價格是每噸6000多元,“川氣東送”時國內(nèi)最低的報價就達到每噸9000多元,最貴高的報價達到每噸1萬 多元。
“資源少、開采難度大、使用成本高,是我國天然氣開發(fā)利用短期內(nèi)難以完全克服的困難,期待科技創(chuàng)新對解決這些問題發(fā)揮更重要的積極作用。”元壩氣田項目部經(jīng)理唐嘉貴說。
(本文章摘自8月27日《人民日報》)
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