文章來源:《國資報告》雜志 發布時間(jian):2021-03-11
當前,由于氣(qi)候變(bian)化(hua)、環境保護等引發的一(yi)系列全球性問題日益凸顯,天(tian)然(ran)氣(qi)作(zuo)為清(qing)潔(jie)能(neng)源,在能(neng)源結構(gou)中的地位被(bei)一(yi)再提升。大力開發、利(li)用天(tian)然(ran)氣(qi)是(shi)我國能(neng)源發展的緊迫需(xu)求,也是(shi)國家能(neng)源戰略的重要方向。
能源(yuan)(yuan)轉型步(bu)伐(fa)在(zai)不斷加快,中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)天(tian)然(ran)(ran)氣供應面臨的(de)現(xian)實卻難以(yi)回避:據自然(ran)(ran)資源(yuan)(yuan)部發布的(de)《全(quan)國(guo)(guo)(guo)石油天(tian)然(ran)(ran)氣資源(yuan)(yuan)勘查開采情況通(tong)報(2018年(nian)度(du))》顯示(shi),2018年(nian)我(wo)國(guo)(guo)(guo)天(tian)然(ran)(ran)氣新增探明地(di)質(zhi)儲量(liang)(liang)8311.57億立(li)方米,同比增長49.7%。與豐富儲量(liang)(liang)形成對(dui)比,2018年(nian)全(quan)國(guo)(guo)(guo)天(tian)然(ran)(ran)氣進(jin)口(kou)量(liang)(liang)1254億立(li)方米,同比增長31.7%,對(dui)外(wai)(wai)依存度(du)升(sheng)至45.3%。據預測,2019年(nian)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)天(tian)然(ran)(ran)氣對(dui)外(wai)(wai)依存度(du)還將(jiang)繼續上升(sheng),達到46.4%。對(dui)外(wai)(wai)依存度(du)居(ju)高不下,使得(de)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)能源(yuan)(yuan)安全(quan)問題十分凸顯。
確立(li)國(guo)內勘(kan)探(tan)(tan)開(kai)發業務“優先發展”戰略定位,加(jia)(jia)(jia)大油(you)氣(qi)資(zi)源勘(kan)探(tan)(tan)開(kai)發投資(zi)力(li)度,加(jia)(jia)(jia)快油(you)氣(qi)增(zeng)儲上(shang)產(chan)步伐(fa),已經成為石(shi)油(you)央企轉型的重中(zhong)(zhong)之(zhi)重。近年來,中(zhong)(zhong)國(guo)石(shi)油(you)化工(gong)集團(tuan)有限公司(下(xia)稱中(zhong)(zhong)國(guo)石(shi)化)依托普光氣(qi)田(tian)、西南油(you)氣(qi)田(tian)、大牛地(di)氣(qi)田(tian)、西北(bei)油(you)田(tian)、涪(fu)陵頁巖氣(qi)田(tian)等(deng)油(you)氣(qi)勘(kan)探(tan)(tan)開(kai)發陣地(di),不斷加(jia)(jia)(jia)碼天然(ran)氣(qi)發展。以科技創新為中(zhong)(zhong)國(guo)能源變革“爭氣(qi)”助力(li),中(zhong)(zhong)國(guo)石(shi)化打造出了多張(zhang)高產(chan)名片。
勘探開發突破超深禁區
2019年9月(yue)26日,中(zhong)國(guo)石化西南石油局傳來捷(jie)報:元壩氣(qi)田(tian)(tian)累計生產(chan)(chan)天(tian)然氣(qi)突破150億立(li)方米,外輸(shu)商品氣(qi)125億立(li)方米,生產(chan)(chan)硫磺116萬噸(dun)。元壩氣(qi)田(tian)(tian)日產(chan)(chan)原料(liao)氣(qi)1100萬立(li)方米,相當于每天(tian)能滿足2000多萬戶居民用氣(qi)需(xu)求,持續為長江經濟帶發展(zhan)輸(shu)送優質清潔能源(yuan),為進一步推(tui)動天(tian)然氣(qi)大發展(zhan),保(bao)障(zhang)能源(yuan)供應做出重(zhong)要貢獻。
元壩氣(qi)(qi)(qi)田(tian)位于我國天然氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)主要(yao)儲藏(zang)地(di)——四川(chuan)盆地(di),天然氣(qi)(qi)(qi)海相地(di)層埋藏(zang)較深,具有超(chao)深、高溫、高含硫(liu)、多壓力系統、氣(qi)(qi)(qi)水(shui)關(guan)系復雜等特點,是世界(jie)上罕見的(de)(de)超(chao)深高含硫(liu)生物礁氣(qi)(qi)(qi)田(tian),也是世界(jie)上建設難度大、風險(xian)高的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)田(tian)之(zhi)一(yi)。7000多米的(de)(de)井(jing)深,井(jing)下溫度達160攝氏度,哪怕一(yi)個手指甲(jia)蓋大小的(de)(de)地(di)方(fang),也要(yao)頂著700公斤的(de)(de)壓力,勘探(tan)的(de)(de)難度非(fei)常(chang)大。
為了突(tu)破這一超(chao)深(shen)層(ceng)勘(kan)探(tan)開發禁區,中國石化以“元壩超(chao)深(shen)層(ceng)生(sheng)物礁大氣(qi)田(tian)高效勘(kan)探(tan)及關鍵技術”作為一整(zheng)套(tao)完整(zheng)的超(chao)深(shen)層(ceng)天(tian)然氣(qi)勘(kan)探(tan)開發技術,分別(bie)在油氣(qi)的生(sheng)、儲(chu)、鉆井開采等方面均(jun)取(qu)得了突(tu)破性成就。
首先(xian),在(zai)超(chao)深(shen)層(ceng)(ceng)是否(fou)有天然(ran)(ran)氣生(sheng)成(cheng)方面,前人(ren)認(ren)為,埋深(shen)超(chao)過(guo)(guo)5500米(mi)的超(chao)深(shen)層(ceng)(ceng)儲層(ceng)(ceng)致(zhi)密,物(wu)性差,不(bu)具備(bei)天然(ran)(ran)氣生(sheng)成(cheng)的外(wai)部條件。對此,中國石化(hua)研(yan)究人(ren)員往前大膽地邁出(chu)了(le)(le)一(yi)步,通過(guo)(guo)大量地采集研(yan)究工作(zuo),認(ren)為這一(yi)區域極具形成(cheng)優質儲層(ceng)(ceng)的沉積背景,通過(guo)(guo)建立(li) “早灘(tan)晚礁、多期疊置、成(cheng)排成(cheng)帶”的發育模式(shi),突破了(le)(le)“元壩地區處于深(shen)水沉積”的觀點。
其次,在超深(shen)層天然氣(qi)儲藏(zang)方面,打破(po)一貫的(de)“水往(wang)低出走,氣(qi)往(wang)高處(chu)走”的(de)探測規律,提出超深(shen)層油氣(qi)成藏(zang)富集機理(li)新認識(shi),從(cong)而創(chuang)建“三微疏(shu)導、近源富集、持(chi)續保存”的(de)超深(shen)層油氣(qi)成藏(zang)模式。
第三(san),攻克超(chao)(chao)深層鉆井(jing)(jing)事(shi)故多(duo)、周期長、成本高(gao)、效(xiao)率低(di)等難題,創(chuang)新(xin)形成復雜地層超(chao)(chao)深層地震(zhen)勘探技術系列。對于高(gao)溫、高(gao)壓、高(gao)含(han)硫和超(chao)(chao)深的“三(san)高(gao)一超(chao)(chao)”特點,中國石化創(chuang)新(xin)形成特種(zhong)井(jing)(jing)身結構(gou)、非(fei)常規(gui)井(jing)(jing)身結構(gou)及氣體鉆、復合鉆等鉆井(jing)(jing)新(xin)技術和新(xin)工藝。
作為世界首個(ge)近7000余超深(shen)高含硫生物礁(jiao)大氣(qi)(qi)田(tian),元壩氣(qi)(qi)田(tian)的成功建(jian)設鞏固了(le)中國(guo)石化(hua)在特大型(xing)超深(shen)高含硫氣(qi)(qi)田(tian)開發建(jian)設上的領(ling)先地(di)位。自2016年(nian)底全面(mian)投(tou)產以來,建(jian)成年(nian)產40億立方(fang)米原料氣(qi)(qi)、34億立方(fang)米凈化(hua)氣(qi)(qi)、30萬噸硫磺生產能力。
按元壩氣(qi)田(tian)年(nian)產凈化(hua)天(tian)然氣(qi)34億立方(fang)米計算(suan),可每年(nian)減排二氧(yang)化(hua)碳408萬(wan)噸,相當于(yu)植樹3740萬(wan)棵、270萬(wan)輛經濟(ji)型轎車停(ting)開(kai)一年(nian),同時減排二氧(yang)化(hua)硫10萬(wan)噸、氮氧(yang)化(hua)物近4萬(wan)噸。元壩氣(qi)田(tian)成為“川氣(qi)東送”持續發展的又一重要生產地,對促(cu)進中(zhong)西部產業結構調整和沿江(jiang)區域經濟(ji)發展意義重大,被評為國家優質(zhi)工程。
高效開發促氣田增產
鉆(zhan)井(jing)工藝、適用的(de)鉆(zhan)井(jing)技術(shu)和完井(jing)方(fang)法(fa)是(shi)提高(gao)油氣(qi)田產量、提高(gao)采收率,推動并實現油氣(qi)田勘探開發經濟目標的(de)重要(yao)保證。這一(yi)技術(shu)的(de)創新(xin)和成熟(shu)度,對于中石化(hua)順北油田增產來說尤為(wei)重要(yao)。
位于盆地內塔克拉瑪干沙漠的北緣的順(shun)北油(you)氣(qi)(qi)田(tian)(tian),是(shi)中石化(hua)西北油(you)田(tian)(tian)發現并推(tui)進(jin)建設的又一個億噸級碳酸鹽巖(yan)大(da)油(you)氣(qi)(qi)田(tian)(tian)。順(shun)北油(you)氣(qi)(qi)田(tian)(tian)面積(ji)達1.99萬平(ping)方公里,相當于1.2個北京市,儲層(ceng)平(ping)均深度超過7500米,最(zui)(zui)深達9000米,是(shi)世(shi)界上最(zui)(zui)深的油(you)氣(qi)(qi)藏之一。
面對七(qi)八千(qian)米埋深(shen)的(de)油(you)氣藏,既要有“找(zhao)得到(dao)”的(de)本事(shi),也(ye)要有“拿到(dao)手(shou)”的(de)本事(shi)。超(chao)深(shen)井(jing)鉆井(jing)技術如何(he)突破,成(cheng)為了西北油(you)田勘(kan)探(tan)開發順北油(you)氣田的(de)最大(da)難題。
“順北(bei)油(you)氣埋藏超深,鉆(zhan)井成本(ben)較(jiao)高,該區(qu)塊(kuai)要實現規模效益開(kai)發,必須(xu)來一(yi)次革(ge)命性的攻關研究(jiu),縮短鉆(zhan)井周期(qi),大幅(fu)度降低(di)鉆(zhan)井成本(ben)。”西北(bei)油(you)田分公(gong)司副總工程師兼工程技術管(guan)理部主(zhu)任何偉國說。
科研攻關始終堅持以問題為(wei)導向(xiang),目(mu)標是將作業各環節的薄弱(ruo)點打造成為(wei)降(jiang)本(ben)增效的支(zhi)撐(cheng)點。
通過(guo)技(ji)術分析(xi)發現,順北(bei)桑塔(ta)木(mu)組火成(cheng)巖(yan)侵(qin)入(ru)(ru)體(ti)覆蓋(gai)區(qu)面積達117平方公里,因(yin)侵(qin)入(ru)(ru)體(ti)坍塌應力高,導致順北(bei)1井(jing)(jing)井(jing)(jing)身(shen)結(jie)(jie)構復(fu)雜、周期長(chang)。因(yin)此,技(ji)術人員針對順北(bei)1井(jing)(jing)開(kai)展提(ti)出(chu)了“減(jian)(jian)肥(fei)”研(yan)究。通過(guo)多輪(lun)次論(lun)證,基于地層壓(ya)力和地質(zhi)工程必封點的(de)研(yan)究,火成(cheng)巖(yan)侵(qin)入(ru)(ru)體(ti)覆蓋(gai)區(qu)井(jing)(jing)身(shen)結(jie)(jie)構由(you)六(liu)級優化(hua)為四級,單(dan)井(jing)(jing)減(jian)(jian)少(shao)兩個中完共(gong)縮(suo)短36天,節(jie)約套管(guan)、固井(jing)(jing)費(fei)用679.7萬元,節(jie)約鉆頭費(fei)用260萬元。
井(jing)(jing)身結構從一個“胖(pang)子(zi)(zi)”變成了(le)(le)“瘦(shou)子(zi)(zi)”后,技(ji)術團隊還必須解決(jue)二疊系漏(lou)失(shi)問題(ti)(ti)、長裸(luo)眼井(jing)(jing)壁失(shi)穩問題(ti)(ti)、長裸(luo)眼固井(jing)(jing)質量差和超深(shen)(shen)小井(jing)(jing)眼定向鉆井(jing)(jing)困難等世界級難題(ti)(ti),才能確保新結構順利實施和鉆井(jing)(jing)安全(quan)。為此,技(ji)術人(ren)員(yuan)開展了(le)(le)鉆井(jing)(jing)配套(tao)(tao)技(ji)術研究,通過攻關研究形成了(le)(le)超深(shen)(shen)井(jing)(jing)鉆井(jing)(jing)五項(xiang)配套(tao)(tao)技(ji)術。
新技(ji)術的綜(zong)合(he)應用有(you)力推(tui)動了(le)順(shun)北油氣田(tian)建(jian)設(she)提速。順(shun)北的鉆(zhan)井(jing)(jing)(jing)周(zhou)期(qi)由(you)三年打兩口井(jing)(jing)(jing)縮(suo)短至一年打兩口井(jing)(jing)(jing),含火成巖等侵(qin)(qin)入體(ti)的井(jing)(jing)(jing)鉆(zhan)井(jing)(jing)(jing)周(zhou)期(qi)由(you)順(shun)北1井(jing)(jing)(jing)的461天(tian)降至173天(tian),無侵(qin)(qin)入體(ti)井(jing)(jing)(jing)的鉆(zhan)井(jing)(jing)(jing)周(zhou)期(qi)也縮(suo)短至162天(tian)。
2019年(nian)2月19日,中國(guo)石化西北油田所(suo)屬的順(shun)北油氣(qi)(qi)田順(shun)北鷹1井完鉆井深8588米(mi),相當(dang)于珠穆朗瑪峰的高度,創當(dang)時(shi)亞(ya)洲陸上(shang)鉆井最(zui)深紀錄,這是順(shun)北油氣(qi)(qi)田第六(liu)次刷新(xin)亞(ya)洲陸上(shang)第一深井紀錄。同時(shi),這標志(zhi)著中國(guo)石化西北油田已(yi)掌(zhang)握世界先進(jin)的超深井鉆井技(ji)術,為我國(guo)探索超深層油氣(qi)(qi)提供了(le)重要的技(ji)術儲備。
以順北(bei)速度引領油田增產創效(xiao),如今的順北(bei)特深油田已經成(cheng)為中(zhong)國石(shi)化在大(da)漠深處的100萬噸產能陣(zhen)地。
精益求精管出效益
在(zai)川東北的(de)崇山峻嶺(ling)中,有(you)一(yi)個(ge)響亮的(de)名字——普(pu)光,國內(nei)第(di)一(yi)個(ge)年(nian)產能超(chao)百億(yi)立方米(mi)(mi)的(de)高含(han)硫大氣(qi)(qi)(qi)田(tian)普(pu)光氣(qi)(qi)(qi)田(tian)就誕生于此。從(cong)這(zhe)里開始,普(pu)光氣(qi)(qi)(qi)田(tian)源(yuan)源(yuan)不斷(duan)生產的(de)天然(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)正沿(yan)著(zhu)川氣(qi)(qi)(qi)東送管(guan)道穿山越嶺(ling)、順江(jiang)而下,為(wei)國內(nei)經(jing)濟最為(wei)活躍(yue)的(de)長江(jiang)經(jing)濟帶的(de)綠色發展(zhan)提供綠色動(dong)能。至今已經(jing)向沿(yan)線的(de)六省二(er)市逾(yu)80座城市、數千家企(qi)業、近2億(yi)居民供應(ying)了560億(yi)立方米(mi)(mi)天然(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)。
普光氣(qi)田(tian)(tian)高(gao)效開發(fa)的秘訣,除了有高(gao)含硫氣(qi)田(tian)(tian)開采技(ji)術(shu)為支撐(cheng)外(wai),精細(xi)化(hua)管理(li)不(bu)可或缺。
不(bu)同(tong)于以往的油氣(qi)田形成模(mo)式(shi)(shi),普(pu)光氣(qi)田從生(sheng)產(chan)(chan)建設到投產(chan)(chan)運營(ying),一直是靠吃“百家飯(fan)”長(chang)大的。按照(zhao)“油公司”模(mo)式(shi)(shi)建立起來的普(pu)光氣(qi)田,除了核心業務(wu)(wu)上的管理和操作崗1400多名(ming)人員(yuan)外,與主(zhu)營(ying)業務(wu)(wu)相關的工(gong)程技(ji)術及后勤保障服務(wu)(wu),都是通過市場化運作從分(fen)公司外獲(huo)得。
為提(ti)(ti)升(sheng)公司管(guan)理(li)水平,普光氣(qi)田不斷強化“嚴細準確,爭創一流”的經營管(guan)理(li)理(li)念(nian),有計(ji)(ji)劃(hua)地制訂(ding)和(he)實施管(guan)理(li)提(ti)(ti)升(sheng)計(ji)(ji)劃(hua),建立健全管(guan)理(li)體制機(ji)制,逐步創建高(gao)含硫氣(qi)田管(guan)理(li)制度(du)和(he)標準體系(xi)。
近年來(lai),普(pu)光(guang)氣田按照制度標準(zhun)化(hua)、標準(zhun)信息化(hua)的原則,將所(suo)有管理(li)事項(xiang)劃(hua)分為(wei)13個專(zhuan)項(xiang),形成了55項(xiang)管理(li)標準(zhun),覆蓋了普(pu)光(guang)氣田管理(li)部(bu)門(men)主要的管理(li)事項(xiang)和活動,明確劃(hua)分了“能否(fou)做”“誰(shui)來(lai)做”“怎么做”等范圍界限,使得職(zhi)責(ze)劃(hua)分由“以(yi)部(bu)門(men)為(wei)中心(xin)”向“以(yi)業務(wu)為(wei)中心(xin)”的轉變,業務(wu)流程由“按習慣辦完事”向“按程序辦好事”的轉變。
普光氣(qi)田(tian)從制度入手,結合實際生產經營狀(zhuang)況,建立了一系列成本管理制度,將氣(qi)田(tian)全(quan)部成本項(xiang)目分(fen)(fen)成400余項(xiang),橫(heng)向分(fen)(fen)解(jie)到(dao)各機(ji)關(guan)部室,縱(zong)向分(fen)(fen)解(jie)到(dao)各單位,將成本考核具體(ti)到(dao)單位和(he)個人,提(ti)高了全(quan)員成本目標(biao)管理的積(ji)極性。
制(zhi)度之外,普光氣田(tian)更是將“高效”二字貫穿(chuan)于生(sheng)產經營全過程。氣田(tian)建設初期,打一(yi)口井(jing)的費用是常規氣藏開(kai)發的幾倍甚至十幾倍。為(wei)(wei)減(jian)少(shao)投資,普光氣田(tian)堅持走“少(shao)打井(jing)、打高產井(jing)”的路子,將方(fang)案中的開(kai)發井(jing)數由最初的52口優化為(wei)(wei)40口,僅此(ci)一(yi)項就減(jian)少(shao)各項投資34.1億(yi)元(yuan)。
高(gao)效(xiao)管理帶(dai)動(dong)高(gao)效(xiao)開發,普光氣田投資(zi)(zi)回收(shou)僅用了5.3年,比(bi)方案設計提(ti)前了兩(liang)年,是國家“十一五(wu)”投資(zi)(zi)項目中較早收(shou)回投資(zi)(zi)的項目之(zhi)一。
管理(li)出效(xiao)益,科技(ji)促發展。除(chu)了(le)將精益管理(li)的理(li)念引入氣田(tian)(tian)開(kai)發,現代化(hua)、智能化(hua)的科技(ji)手段也成為了(le)中石化(hua)氣田(tian)(tian)高(gao)產(chan)的關鍵(jian)。
“只需輕點鼠標,現場(chang)施工人員的數量、移動位(wei)置(zhi)等(deng)動態信息就(jiu)能(neng)(neng)一(yi)目了(le)然(ran)。如果有人闖入危(wei)險場(chang)所,電腦(nao)監(jian)控屏幕上(shang)紅色警示(shi)燈(deng)就(jiu)會亮起,我們(men)會第一(yi)時間進行(xing)處(chu)理。”一(yi)大早,中原油田(tian)普光分公司天(tian)然(ran)氣凈化廠(chang)HSE管理辦(ban)公室主任(ren)胡文明就(jiu)打(da)開(kai)電腦(nao),登錄(lu)智(zhi)能(neng)(neng)化門禁管理系統。
針對普光氣(qi)田(tian)(tian)安全環保和生產經營(ying)難(nan)題,普光分(fen)公司將信息(xi)化、數字化作(zuo)為提(ti)高管(guan)理效(xiao)能、降低成本的重要(yao)手(shou)段,積極推進智能化氣(qi)田(tian)(tian)建(jian)設,推動實現氣(qi)田(tian)(tian)安全高效(xiao)經營(ying)。
早在氣(qi)田建(jian)(jian)設(she)之(zhi)初,普光分公(gong)司就以(yi)“數字化(hua)氣(qi)田”為(wei)目(mu)標(biao),建(jian)(jian)立了全(quan)覆(fu)蓋的光傳輸(shu)網絡(luo)和(he)先(xian)進的自動(dong)化(hua)控(kong)制(zhi)系(xi)統(tong),實(shi)現(xian)了數據(ju)的實(shi)時采集(ji)與(yu)自動(dong)化(hua)控(kong)制(zhi)。2013年7月,普光智(zhi)能(neng)(neng)氣(qi)田建(jian)(jian)設(she)正式啟(qi)動(dong)。普光智(zhi)能(neng)(neng)氣(qi)田建(jian)(jian)設(she)以(yi)一(yi)體化(hua)應用為(wei)平臺,建(jian)(jian)設(she)數據(ju)資源(yuan)共享服務和(he)智(zhi)能(neng)(neng)決策支持兩個中(zhong)心,打(da)造標(biao)準規范體系(xi)和(he)信息安全(quan)體系(xi),全(quan)面(mian)提(ti)升實(shi)時監測、自動(dong)操控(kong)、全(quan)面(mian)感知、一(yi)體協作、優化(hua)預警、決策指揮等能(neng)(neng)力。
得益(yi)于普(pu)光(guang)(guang)分(fen)公司智能決策指揮中心的(de)建設(she),只要在有網絡的(de)地方,普(pu)光(guang)(guang)分(fen)公司生產(chan)管理(li)者、技術(shu)人(ren)員(yuan)都可以通過手機登錄“普(pu)光(guang)(guang)移動應用(yong)”APP實時掌(zhang)握(wo)生產(chan)信息、查看(kan)現(xian)場視頻監控、審批處理(li)待辦事務。
如今(jin),以普光氣田(tian)開發管理運營為(wei)依托逐漸形成的“中原(yuan)普光”,已經(jing)成為(wei)中國(guo)(guo)石化放眼國(guo)(guo)際市(shi)場的一(yi)(yi)塊金字招牌。近(jin)些年,隨著國(guo)(guo)家“一(yi)(yi)帶(dai)一(yi)(yi)路(lu)”倡(chang)議的落地,我國(guo)(guo)與“一(yi)(yi)帶(dai)一(yi)(yi)路(lu)”沿線各國(guo)(guo)能源(yuan)合作的巨大潛力正(zheng)在顯現。伊拉(la)克、土(tu)耳其、阿(a)根廷、美國(guo)(guo)等(deng)國(guo)(guo)的能源(yuan)公司(si)已相(xiang)繼到(dao)普光氣田(tian)參觀(guan)考(kao)察,中國(guo)(guo)油氣勘探開發技術正(zheng)走出(chu)國(guo)(guo)門走向海外(wai)。(《國(guo)(guo)資報(bao)告(gao)》記(ji)者 王倩(qian)倩(qian))