三桶油最近生活在困頓之中,中國石油天然氣股份有限公司(下稱“中石油”)概莫能外。虧損更多緣于國際油價的暴跌。截至記者發(fā)稿時,國際油價自2014年100多美元的高點,跌至目前的30美元上下。這已是12年來油價的最低點。
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,長慶油田等8家單位聯(lián)合研發(fā)的“5000萬噸級特低滲透-致密油氣田勘探開發(fā)與重大理論技術(shù)創(chuàng)新”項目獲得國家科技進(jìn)步獎一等獎。
也正是由于這項技術(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:長慶油田生產(chǎn)油氣當(dāng)量達(dá)到5480萬噸。
這已是長慶油田繼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,在這一高點上持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)的第三個年頭。
作為世界著名的被外國專家斷言“常規(guī)技術(shù)根本無法實現(xiàn)經(jīng)濟有效開發(fā)”的“三低”“邊際油氣田”,能夠成為如今的效益“高地”,不啻為我國石油工業(yè)的生動案例。無疑,科技創(chuàng)新功不可沒。
在“邊際油氣田”建“西部大慶”
西周《易經(jīng)》約3000年前形容這塊土地:“澤中有火?!北彼慰茖W(xué)家沈括在《夢溪筆談》中則記載,“?、延(今陜西富縣、延安一帶)境內(nèi)有石油”。
那是史上最早出現(xiàn)的“石油”二字。
長慶油田總經(jīng)理助理張鳳奎告訴《中國經(jīng)濟周刊》,可以說,長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,單憑熱情也難以喚醒她的沉睡。
長慶油田橫跨陜、甘、寧、內(nèi)蒙古、晉五省(區(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,是點多、線長、面廣?!耙晕靼矠橹行挠嬎汩_來,長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慶油田的最大特點。”長慶油田技術(shù)發(fā)展處處長趙勇表示。
油氣儲層非均質(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世界級特大型油氣田?!坝筒氐膲毫ο禂?shù)大于1,油井才會有自然產(chǎn)能。而在長慶油田,這個系數(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《中國經(jīng)濟周刊》,“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)過半年左右時間,產(chǎn)量便會呈現(xiàn)幾何級數(shù)的下降。這意味著油井的經(jīng)濟效益降低或者根本無經(jīng)濟效益。”
國際上把滲透率小于50毫達(dá)西的油田稱為低滲透油田,而長慶油田70%的儲層滲透率小于一個毫達(dá)西?!霸?.3毫達(dá)西左右的長慶油田,開發(fā)屬于世界級難題?!壁w勇說。
于是,“井井有油井井不流”一度成為長慶油田的痛——因為“三低”特性,讓人垂涎三尺的大金娃娃很長時間就是抱不出來。
2007年,我國原油對外依存度已經(jīng)接近50%,同時,大慶油田等東部老油田全面進(jìn)入高含水開發(fā)階段。而我國經(jīng)濟快速發(fā)展對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,只有再多幾個大慶,我國的油氣供應(yīng)才會有有效的保障。
于是,長慶油田這個世界公認(rèn)的邊際油田因其儲量的巨大,被中石油擺上了重要的位置。2008年,中國石油加快建設(shè)西部大慶的科技攻關(guān)重大項目,得到了國家發(fā)改委、科技部、財政部等多部門的支持。同年,國務(wù)院決定加快把鄂爾多斯盆地建成我國重要油氣生產(chǎn)基地,以緩解石油對外依存度快速增長的壓力。
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,我國新增儲量中該類資源占70%,其中鄂爾多斯盆地就占一半以上。
在這里建西部大慶,會是一個正確選擇嗎?
每年為國家貢獻(xiàn)兩個大型油田
將長慶油田現(xiàn)在的勘探形勢圖與幾年前比較,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,長慶油田提交的儲量都是可開發(fā)的儲量?!霸谶^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,儲量產(chǎn)量自然就增加了。”長慶油田勘探專家說。
數(shù)據(jù)也許更加有說服力:從中石油目前國內(nèi)油氣產(chǎn)量來看,長慶油田貢獻(xiàn)了超過1/9的原油、近40%的天然氣。其中,天然氣產(chǎn)量占到全國總產(chǎn)量的30%。而這,在2008年時是不可想象的。
趙勇把開采石油和天然氣比喻成“打仗”。首先是找到“敵人”?!坝蜌饪碧焦ぷ髯裱氖堑卣鸩ǚ瓷涞脑怼?碧饺藛T依據(jù)油氣層與其他地層對地震波反射的程度,判斷一個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?!痹诮?jīng)歷過許多次失敗之后,長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個毫達(dá)西的滲透率沖散了。一家美國公司曾試圖參與開發(fā)安塞油田,但最終還是在這個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。盡管面對上產(chǎn)的需求信心不足,但事實上,從上世紀(jì)90年代開始,長慶油田已經(jīng)將低滲透極限推至10個毫達(dá)西,進(jìn)而1個毫達(dá)西、0.5個毫達(dá)西……
“而當(dāng)業(yè)界普遍認(rèn)為0.5個毫達(dá)西已是開發(fā)極限時,2004年,長慶油田組織了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)項目小組,研究滲透率為0.1毫達(dá)西油藏的工作?!遍L慶油田超低滲研究中心技術(shù)專家介紹。
于是,安塞油田這個被外國專家棄之如敝屣的油田,在長慶油田形成了可供“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)的整個實踐過程,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,蘇格里氣田這個中國最大的氣田也現(xiàn)出勃勃生機。
截至2015年12月30日,長慶油田全年新增石油探明地質(zhì)儲量3.65億噸,占中國石油新增儲量的半壁江山。至此,長慶油田共發(fā)現(xiàn)33個油田,提交石油探明儲量累計超過40億噸。近10年,長慶油田平均每年凈增2億噸,相當(dāng)于每年為國家貢獻(xiàn)兩個大型油田。
不懼大器晚成
在長慶油田的巖心庫里,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。
“這可是我們長慶油田的‘傳家寶’?!遍L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,湊到記者的鼻前,“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慶油田底下取出的巖心,果然令人驚詫不已。整個儲層如同堅硬致密的花崗巖,石油就藏在這樣的特低滲透儲層之中。
如果把中東地區(qū)的油藏儲層比作高等級公路,那長慶油田的油藏儲層就好比羊腸小道。想想看,黏稠的原油在這樣的“羊腸小道”之中,該耗費多長的時間,才能“滲透”到鉆頭伸到的地方?
當(dāng)初,長慶人將這樣的巖心送到大洋彼岸美國的權(quán)威實驗室進(jìn)行檢驗的時候,負(fù)責(zé)檢測的老外連連搖頭:“NO! NO!”他的意思很明顯,長慶人要從這樣的儲層中“摳”出油來絕無可能。
國外和中國開采油氣田的不同成本觀,決定了一個油氣田是否被判“死刑”。
趙勇告訴《中國經(jīng)濟周刊》,今年獲獎的科技創(chuàng)新項目,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)最早是長慶油田在用,然后在大慶油田發(fā)展,之后長慶油田再深化?!敝惺筒捎褪畯S副總地質(zhì)師王明瑜告訴《中國經(jīng)濟周刊》,這樣的技術(shù)互補也是國外公司難以做到的。
長慶油田油氣工藝研究院副總工程師馬旭則表示,他們在國家項目中已經(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,還對成本控制產(chǎn)生了革命性的作用。趙勇告訴《中國經(jīng)濟周刊》,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13年,在5000萬噸高點上已經(jīng)穩(wěn)產(chǎn)3年。
超低滲油氣田實現(xiàn)規(guī)模有效開發(fā),對于“缺油少氣”的中國而言,其作用和現(xiàn)實意義不亞于美國的頁巖氣革命。
從2003年10月1日,西氣東輸工程東段陜北靖邊至上海段管道建成投產(chǎn),長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”在上海點燃并大規(guī)模入戶;再到2008年北京奧運會上,長慶油田的天然氣點燃奧運火炬,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多個大中城市供應(yīng)天然氣重任的長慶油田,已經(jīng)惠及我國的3億多人口。截至2015年底,長慶油田累計生產(chǎn)天然氣超過2700億立方米,是全國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。
作者:佚名 來源:中國石油新聞中心