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。基于傳統(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》）

圖片來源：找項目網(wǎng)