科技創新令川東北成為我國油氣開發新熱土

來源:人民日報 | 作者:yilikenengyuan | 發布時間: 2012-08-28 | 1217 次瀏覽 | 分享到:

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。今年1—5月，川氣東送工程氣源地普光氣田生產混合天然氣近40億立方米，按照目前的生產能力，今年將突破百億立方米大關，全面達到120億立方米的設計產能。
        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量，更在于勘探、開發、利用中一系列理念和技術突破。　        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個村鎮錯落分布，這里是“川氣東送”的起點——普光氣田。這個設計年產能120億立方米的海相整裝氣田，在上世紀還一度被國內外專家認定為油氣“荒原”?！盎脑钡呐卸?，基于四川盆地的海相地質構造。世界上90％以上的油氣儲量，是在海相地層中發現的。但是，很長一段時間，國外專家都認為中國海相沉積古老，缺乏穩定的環境，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也長期沒有收獲，我國海相地層中發現的儲量占總儲量不足10％。然而，隨著陸相油田勘探開發程度的不斷提高，要使油氣產量保持穩定和提高，必須開辟新的勘探領域！已故的中國科學院院士、著名地質學家朱夏曾經說過：“我國未來油氣資源的希望在海相?！?/span>
        其實，早在1955年、1958年和1965年，中國石油人就三次發起四川盆地的油氣會戰，在2000年以前共發現了100多個中小油氣田，但是始終沒有發現“大塊頭”！歷經50多年的多輪勘探，四川盆地已經成為一個勘探程度較高的區域，不少業內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?！袄砟顒撔?，是勘探的靈魂?！痹诨貞浧展鈿馓锴鄣拈_發歷史時，中石化勘探南方分公司首席專家胡東風說。與數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探井全部定在構造的低部位，這比位于構造高點上的早期探井深了1400多米?！斑@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運聚的?！焙鷸|風握著拳頭，用拳頭上骨骼的高點和低點類比地質結構?！拔覀兊膭撔?，并非拍腦門和空穴來風?！焙鷸|風解釋。他們進行反復研究后認為，我國廣大的南方海相地層分布區，經歷了多次構造運動、后期改造強烈，油氣的保存條件和油氣藏定形定位十分復雜，簡單的勘探思維已經不能適應。
        從高點勘探到低點勘探的創新，最終帶來了我國第一個特大海相整裝氣田的發現。2003年4月27日，普光大氣田的發現井——普光1井獲高產氣流，常規測試日產氣量穩定在42萬立方米以上，該井也創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。按照年產氣量劃分，設計年產量120億立方米的普光氣田已經成為世界第二個百億立方米級特大高含硫氣田。普光氣田的發現具有劃時代意義，直接帶動了元壩氣田的發現。順著普光氣田的地質構造往西，中石化勘探南方公司順利發現了我國目前埋藏最深的海相整裝氣田——元壩氣田?；趥鹘y勘探理念的限制，這一區塊長期被人忽視，成為四川盆地最后一個被進行資源勘探登記的區塊。2011年8月，元壩氣田開發建設拉開序幕。7月下旬，記者在元壩氣田所在地閬中市了解到，“川氣東送”的管道聯絡線已經鋪到這里，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。普光氣田采氣廠廠長楊發平介紹，硫化氫濃度達到1000ppm就會導致人瞬間死亡，而普光氣田硫化氫含量高達15萬ppm，鉆井、作業中高含硫天然氣一旦泄漏，復雜山地救援十分困難，極易發生人員傷亡等特大事故?！半m然生產過程已經經過嚴格控制，但為了避免萬一，所有人員進入廠區都必須攜帶一次性呼吸器?！睏畎l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、復雜山地等特征，這些都令川東氣田的開發難度世界罕見。發現，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，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井鉆井施工任務的中原油田70128鉆井隊歸納出川東北地區鉆井的四個難題。一是巖石堅硬，鉆井速度慢。二是地下多套壓力系統共存，容易發生井涌甚至井噴，俗稱“上吐下瀉”。三是井身質量控制難，地層傾角大，自然造斜率強，極易發生井斜，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，而且時刻威脅人身安全?？萍紕撔略谔骄┕ぶ欣^續發揮威力，推動了氣田的有效開發。
        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，井下發生了強烈井涌。雖然各工種協調配合，按照規范關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，氣井隨時有可能發生井噴，后果不堪設想。關鍵時刻，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建設，我國已經形成了國際領先的“特大型高含硫高產高效開發技術”等一系列創新成果，我國已經成為世界上少數幾個掌握開發特大型超深高含硫氣田核心技術的國家。
        用：降低生產成本，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。千方百計降低生產成本，成為氣田開發不可回避的課題。
        為了降低成本，氣田瞄準少井高產開發。據了解，超深高含硫氣田開發投資巨大，單井建井費用高達2.4億元，是常規氣井的6.8 倍。而按照油氣開發慣例，打下去不出油的井也并不少見。為了保證高效開發，必須盡量減少廢井，提高氣井使用效率?！斑@對勘探、鉆井的精確度和技術水平提出了空前的要求?！敝性吞锲展夥止军h委書記王壽平說。據介紹，普光、元壩氣田建設以來，中石化實現了廢井為零的紀錄。
        為了降低成本，氣田推動抗硫管材國產化。在普光氣田建設之前，國內不能生產高抗硫管材，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的瓶頸?！俺Ｒ帤馓锸褂玫挠凸苊繃嵵恍枰?000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?！蓖鯄燮浇榻B。依托普光氣田建設工程，抗硫管材國產化已經取得突破。目前國內采購價格已經大幅下降，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，普光氣田的凈化廠每年可處理原料氣100億立方米，不僅實現了排放氣體的環保達標，還可每年生產硫磺200萬噸，占到全國硫磺產量的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”，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”管道分公司經理茹軍解釋說，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?！百Y源少、開采難度大、使用成本高，是我國天然氣開發利用短期內難以完全克服的困難，期待科技創新對解決這些問題發揮更重要的積極作用?！痹獕螝馓镯椖坎拷浝硖萍钨F說。

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