開拓者量化網(wǎng) 資訊頻道 商品期貨 能源 【發(fā)現(xiàn)中國(guó)原創(chuàng)技術(shù)】長(zhǎng)慶油田:“磨刀石”上建起西部大慶

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2016-02-16 06:28 來源: 中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊 瀏覽:485 評(píng)論:(0) 作者:開拓者金融網(wǎng)

油氣勘探工作遵循的是地震波反射的原理。勘探人員依據(jù)油氣層與其他地層對(duì)地震波反射的程度,判斷一個(gè)地方有沒有油氣資源。圖為可控震源地震新技術(shù)在毛烏素沙漠施工。
  油氣勘探工作遵循的是地震波反射的原理。勘探人員依據(jù)油氣層與其他地層對(duì)地震波反射的程度,判斷一個(gè)地方有沒有油氣資源。圖為可控震源地震新技術(shù)在毛烏素沙漠施工。

  國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)獲得者

  長(zhǎng)慶油田:“磨刀石”上建起西部大慶

  《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》 宋雪蓮|陜西、甘肅

  三桶油最近生活在困頓之中,中國(guó)石油(601857,股吧)天然氣股份有限公司(下稱“中石油”)概莫能外。

  2015年最后一個(gè)壞消息是,中石油的旗幟大慶油田歷史上第一次出現(xiàn)虧損。用一位在大慶油田工作了二十幾年的中石油員工的話說,他曾經(jīng)以為這輩子絕對(duì)不會(huì)看到大慶油田虧損。

  虧損更多緣于國(guó)際油價(jià)的暴跌。截至發(fā)稿時(shí),國(guó)際油價(jià)自2014年100多美元的高點(diǎn),跌至目前的30美元上下。這已是12年來油價(jià)的最低點(diǎn)。

  但困頓并沒有影響中石油的技術(shù)創(chuàng)新。1月8日,中石油迎來了開年的好消息,長(zhǎng)慶油田等8家單位聯(lián)合研發(fā)的“5000萬噸級(jí)特低滲透-致密油氣田勘探開發(fā)與重大理論技術(shù)創(chuàng)新”項(xiàng)目獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

  也正是由于這項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新形成的低成本開發(fā)模式,在剛剛過去的2015年,讓好消息的喜悅蓋過了壞消息的煩惱:長(zhǎng)慶油田生產(chǎn)油氣當(dāng)量達(dá)到5480萬噸。

  這已是長(zhǎng)慶油田繼2013年油氣生產(chǎn)當(dāng)量突破5000萬噸超過大慶油田、建成西部大慶之后,在這一高點(diǎn)上持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)的第三個(gè)年頭。

  作為世界著名的被外國(guó)專家斷言“常規(guī)技術(shù)根本無法實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)”的“三低”“邊際油氣田”,能夠成為如今的效益“高地”,不啻為我國(guó)石油工業(yè)的生動(dòng)案例。無疑,科技創(chuàng)新功不可沒。

  在“邊際油氣田”建“西部大慶”

  那是史上最早出現(xiàn)的“石油”二字。

  長(zhǎng)慶油田總經(jīng)理助理張鳳奎告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》,可以說,長(zhǎng)慶油田是世界上開發(fā)油田最早的地方。

  1907年,陜北鉆成了中國(guó)陸上第一口工業(yè)油井――延1井,初產(chǎn)原油0.2~0.3噸。這成為中國(guó)近代石油工業(yè)誕生的標(biāo)志。但一度,即便我們已經(jīng)探知了這片油氣田的律動(dòng),單憑熱情也難以喚醒她的沉睡。

  長(zhǎng)慶油田橫跨陜、甘、寧、內(nèi)蒙古、晉五?。▍^(qū)),喚醒她的努力一直沒有間斷。已經(jīng)完成的5萬多口油氣井,分布在荒原大漠和黃土高原的邊緣地區(qū),用張鳳奎的話講,是點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣?!耙晕靼矠橹行挠?jì)算開來,長(zhǎng)慶油田的管理半徑幾近千公里。”

  “多井低產(chǎn)、資源分散、生態(tài)環(huán)境脆弱、生產(chǎn)成本及用工總量控制壓力大是長(zhǎng)慶油田的最大特點(diǎn)?!遍L(zhǎng)慶油田技術(shù)發(fā)展處處長(zhǎng)趙勇表示。

  油氣儲(chǔ)層非均質(zhì)性分布和“三低”(低壓、低滲、低豐度)等先天缺陷一直伴隨著這個(gè)世界級(jí)特大型油氣田?!坝筒氐膲毫ο禂?shù)大于1,油井才會(huì)有自然產(chǎn)能。而在長(zhǎng)慶油田,這個(gè)系數(shù)一般都在0.6-0.8之間,不但壓力低,而且自然衰減快?!壁w勇告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》,“即使采取人工加壓,其凈產(chǎn)量的遞減速度也極快,一般經(jīng)過半年左右時(shí)間,產(chǎn)量便會(huì)呈現(xiàn)幾何級(jí)數(shù)的下降。這意味著油井的經(jīng)濟(jì)效益降低或者根本無經(jīng)濟(jì)效益?!?/p>

  國(guó)際上把滲透率小于50毫達(dá)西的油田稱為低滲透油田,而長(zhǎng)慶油田70%的儲(chǔ)層滲透率小于一個(gè)毫達(dá)西?!霸?.3毫達(dá)西左右的長(zhǎng)慶油田,開發(fā)屬于世界級(jí)難題。”趙勇說。

  于是,“井井有油井井不流”一度成為長(zhǎng)慶油田的痛――因?yàn)椤叭汀碧匦?,讓人垂涎三尺的大金娃娃很長(zhǎng)時(shí)間就是抱不出來。

  2007 年,我國(guó)原油對(duì)外依存度已經(jīng)接近50%,同時(shí),大慶油田等東部老油田全面進(jìn)入高含水開發(fā)階段。而我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對(duì)油氣資源的需求水漲船高,短缺那么多的油氣怎么辦?

  2008年,大慶油田尚保持著高產(chǎn),但是誰的內(nèi)心都清楚,謀求百年發(fā)展的大慶油田已經(jīng)步入中老年,只有再多幾個(gè)大慶,我國(guó)的油氣供應(yīng)才會(huì)有有效的保障。

  于是,長(zhǎng)慶油田這個(gè)世界公認(rèn)的邊際油田因其儲(chǔ)量的巨大,被中石油擺上了重要的位置。2008年,中國(guó)石油加快建設(shè)西部大慶的科技攻關(guān)重大項(xiàng)目,得到了國(guó)家發(fā)改委、科技部、財(cái)政部等多部門的支持。同年,國(guó)務(wù)院決定加快把鄂爾多斯(600295,股吧)盆地建成我國(guó)重要油氣生產(chǎn)基地,以緩解石油對(duì)外依存度快速增長(zhǎng)的壓力。

  進(jìn)入21 世紀(jì)以來,世界油氣開發(fā)便迅速進(jìn)入低滲、特低滲領(lǐng)域,我國(guó)新增儲(chǔ)量中該類資源占70%,其中鄂爾多斯盆地就占一半以上。

  在這里建西部大慶,會(huì)是一個(gè)正確選擇嗎?

  每年為國(guó)家貢獻(xiàn)兩個(gè)大型油田

  將長(zhǎng)慶油田現(xiàn)在的勘探形勢(shì)圖與幾年前比較,人們欣喜地發(fā)現(xiàn),探區(qū)資源量已經(jīng)從過去的“三角形”發(fā)展到現(xiàn)在的“紡錘形”。這緣于近幾年來,長(zhǎng)慶油田提交的儲(chǔ)量都是可開發(fā)的儲(chǔ)量。“在過去認(rèn)為沒有油氣的地方找到了油氣,在過去認(rèn)為開發(fā)不了的油藏中拿出了油氣,儲(chǔ)量產(chǎn)量自然就增加了?!遍L(zhǎng)慶油田勘探專家說。

  數(shù)據(jù)也許更加有說服力:從中石油目前國(guó)內(nèi)油氣產(chǎn)量來看,長(zhǎng)慶油田貢獻(xiàn)了超過1/9的原油、近40%的天然氣。其中,天然氣產(chǎn)量占到全國(guó)總產(chǎn)量的30%。而這,在2008年時(shí)是不可想象的。

  趙勇把開采石油和天然氣比喻成“打仗”。首先是找到“敵人”。“油氣勘探工作遵循的是地震波反射的原理。勘探人員依據(jù)油氣層與其他地層對(duì)地震波反射的程度,判斷一個(gè)地方有沒有油氣資源?!壁w勇說,“但厚厚的黃土層卻將地震波吸收了,使地質(zhì)人員得不到準(zhǔn)確的判斷?!?在經(jīng)歷過許多次失敗之后,長(zhǎng)慶找油人終于找到了打開神秘地宮的鑰匙。他們打破常規(guī)思維,創(chuàng)造性地將檢波器分開一公里,成功解決了這一具有西北特色的勘探難題。

  20世紀(jì)90年代初,長(zhǎng)慶石油人找到了安塞油田,但找到油氣的喜悅迅速被0.5個(gè)毫達(dá)西的滲透率沖散了。一家美國(guó)公司曾試圖參與開發(fā)安塞油田,但最終還是在這個(gè)超低滲透前望而卻步。

  鄂爾多斯盆地素有“半盆油、滿盆氣”的說法。盡管面對(duì)上產(chǎn)的需求信心不足,但事實(shí)上,從上世紀(jì)90年代開始,長(zhǎng)慶油田已經(jīng)將低滲透極限推至10個(gè)毫達(dá)西,進(jìn)而1個(gè)毫達(dá)西、0.5個(gè)毫達(dá)西……

  “而當(dāng)業(yè)界普遍認(rèn)為0.5個(gè)毫達(dá)西已是開發(fā)極限時(shí),2004年,長(zhǎng)慶油田組織了0.3毫達(dá)西攻關(guān)小組,此后又抽調(diào)骨干,成立了超低滲攻關(guān)項(xiàng)目小組,研究滲透率為0.1毫達(dá)西油藏的工作。”長(zhǎng)慶油田超低滲研究中心技術(shù)專家介紹。

  于是,安塞油田這個(gè)被外國(guó)專家棄之如敝屣的油田,在長(zhǎng)慶油田形成了可供“三低”油田借鑒的“安塞模式”。

  “多做物探少打井”的科學(xué)理念也一直貫穿蘇格里氣田開發(fā)的整個(gè)實(shí)踐過程,通過優(yōu)化物探和鉆井業(yè)務(wù),降低投資成本、提高勘探成功率,蘇格里氣田這個(gè)中國(guó)最大的氣田也現(xiàn)出勃勃生機(jī)。

  截至2015年12月30日,長(zhǎng)慶油田全年新增石油探明地質(zhì)儲(chǔ)量3.65億噸,占中國(guó)石油新增儲(chǔ)量的半壁江山。至此,長(zhǎng)慶油田共發(fā)現(xiàn)33個(gè)油田,提交石油探明儲(chǔ)量累計(jì)超過40億噸。近10年,長(zhǎng)慶油田平均每年凈增2億噸,相當(dāng)于每年為國(guó)家貢獻(xiàn)兩個(gè)大型油田。
2013年,長(zhǎng)慶油田年產(chǎn)油氣當(dāng)量突破5000萬噸,在祖國(guó)西部建起了一座石油天然氣能源基地。
2013年,長(zhǎng)慶油田年產(chǎn)油氣當(dāng)量突破5000萬噸,在祖國(guó)西部建起了一座石油天然氣能源基地。

  不懼大器晚成

  在長(zhǎng)慶油田的巖心庫(kù)里,足足有20多萬米的巖心樣本被一米一格地做好標(biāo)記,有序地陳列在七八米高的貨架上。它們多來自地下3000至4000米。

  “這可是我們長(zhǎng)慶油田的‘傳家寶’?!遍L(zhǎng)慶油田勘探開發(fā)研究院副總地質(zhì)師劉新社拿著一塊像磨刀石一樣的石頭,湊到的鼻前,“你聞聞看有沒有油氣的味道?我們這里的油和氣,都是從這樣的石頭里擠出來的”。

  在顯微鏡下觀看從長(zhǎng)慶油田底下取出的巖心,果然令人驚詫不已。整個(gè)儲(chǔ)層如同堅(jiān)硬致密的花崗巖,石油就藏在這樣的特低滲透儲(chǔ)層之中。

  如果把中東地區(qū)的油藏儲(chǔ)層比作高等級(jí)公路,那長(zhǎng)慶油田的油藏儲(chǔ)層就好比羊腸小道。想想看,黏稠的原油在這樣的“羊腸小道”之中,該耗費(fèi)多長(zhǎng)的時(shí)間,才能“滲透”到鉆頭伸到的地方?

  當(dāng)初,長(zhǎng)慶人將這樣的巖心送到大洋彼岸美國(guó)的權(quán)威實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢驗(yàn)的時(shí)候,負(fù)責(zé)檢測(cè)的老外連連搖頭:“NO! NO!”他的意思很明顯,長(zhǎng)慶人要從這樣的儲(chǔ)層中“摳”出油來絕無可能。

  國(guó)外和中國(guó)開采油氣田的不同成本觀,決定了一個(gè)油氣田是否被判“死刑”。

  趙勇告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》,今年獲獎(jiǎng)的科技創(chuàng)新項(xiàng)目,就包括特低滲-致密油氣成藏理論和勘探、開發(fā)等主體技術(shù),亦被稱為“西部大慶建設(shè)核心技術(shù)”,其中最關(guān)鍵就在于壓裂、注水、水平井開發(fā)等一系列技術(shù)的突破。

  “壓裂技術(shù)最早是長(zhǎng)慶油田在用,然后在大慶油田發(fā)展,之后長(zhǎng)慶油田再深化?!敝惺筒捎褪畯S副總地質(zhì)師王明瑜告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》,這樣的技術(shù)互補(bǔ)也是國(guó)外公司難以做到的。

  長(zhǎng)慶油田油氣工藝研究院副總工程師馬旭則表示,他們?cè)趪?guó)家項(xiàng)目中已經(jīng)有五套壓裂體系,范圍廣到鄂爾多斯、內(nèi)蒙古、甘肅隴東;“壓裂油層基本在地下2500米以上,氣層大部分在2500~3000米,最深甚至達(dá)到5000米。”

  歷經(jīng)近10年技術(shù)攻關(guān),快速鉆井技術(shù)、壓裂技術(shù)的突破和關(guān)鍵配套技術(shù)的創(chuàng)新集成,使得鄂爾多斯盆地這一“凍土”得以融化。關(guān)鍵技術(shù)的突破,還對(duì)成本控制產(chǎn)生了革命性的作用。趙勇告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》,井下節(jié)流技術(shù)的發(fā)明應(yīng)用,讓蘇格里氣田建成的8600余口氣井,單井地面投資由400萬元降至150萬元,氣田整體地面投資比開發(fā)初期下降了50%。由此形成的以多類型氣井連續(xù)壓裂、井下節(jié)流、地面一體化集成技術(shù)為核心的致密氣藏立體開發(fā)+數(shù)字化管理模式,讓氣井產(chǎn)量提高30%,地面投資減少215億元。

  科技創(chuàng)新產(chǎn)生的效果震撼人心,大器晚成的長(zhǎng)慶油田油氣當(dāng)量上產(chǎn)500萬噸用了30年,從500萬噸到5000萬噸歷時(shí)13年,在5000萬噸高點(diǎn)上已經(jīng)穩(wěn)產(chǎn)3年。

  超低滲油氣田實(shí)現(xiàn)規(guī)模有效開發(fā),對(duì)于“缺油少氣”的中國(guó)而言,其作用和現(xiàn)實(shí)意義不亞于美國(guó)的頁巖氣革命。

  從2003年10月1日,西氣東輸工程?hào)|段陜北靖邊至上海段管道建成投產(chǎn),長(zhǎng)慶油田天然氣成為西氣東輸?shù)南蠕h氣;到2004年1月1日,“西氣”在上海點(diǎn)燃并大規(guī)模入戶;再到2008年北京奧運(yùn)會(huì)上,長(zhǎng)慶油田的天然氣點(diǎn)燃奧運(yùn)火炬,如今,承擔(dān)著向北京、天津、河北、山東及陜西、寧夏、內(nèi)蒙古區(qū)域40多個(gè)大中城市供應(yīng)天然氣重任的長(zhǎng)慶油田,已經(jīng)惠及我國(guó)的3億多人口。截至2015年底,長(zhǎng)慶油田累計(jì)生產(chǎn)天然氣超過2700億立方米,是全國(guó)2014、2015兩年產(chǎn)量之和。這相當(dāng)于替代了3.4億噸標(biāo)煤,減少了10.87億噸二氧化碳等排放物。

(責(zé)任編輯:李振梁 HN063)


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