西部油气田应对“老天”磨难

2019-10-22 16:45:07 来源: 科技日报 作者: 李大庆

科技日报记者 李大庆

能源的消息经常是牵动人心的。

然而,国庆长假期间,一条有关天然气的消息并没有引起人们的注意。截至10月4日24时,中石化普光气田累计生产天然气800.13亿立方米,累计向“川气东送”工程沿线80余个大中型城市、近2亿居民输送净化天然气约560亿立方米,大约相当于6000多万吨标准煤。

一个三口之家每天也就用一立方米的天然气。这560亿立方米的气能惠及多少居民啊。人们不知道的是,这些天然气中包含着中国石油人的智慧和创新。

最深油气井

国庆节前夕,记者在新疆塔里木盆地和四川盆地三个油气田采访。一个突出的感受是老天给中国人制造了太大的磨难,考验中国石油人的勇气与智慧。

中国石化西北油田所属的顺北油气田位于塔克拉玛干沙漠的北缘。2016年8月,这里发现油气田。但其储层平均深度为7300米,是世界上最深的油气藏之一,并且是“三高一深”(高温高压高硫加上超深)的油气田。

对石油人来说,既要有“找得到”的本事,也要有“拿到手”的本事。

西北油田分公司工程技术研究院副院长翟科军告诉记者:顺北油气田的地质结构极其复杂,具有埋藏深、岩石强度大、易漏失易垮蹋、超深定向困难的特点,这是世界罕见的钻井难题,没有成熟的经验可以借鉴。“打井打到6000米时,常规技术还可以应用,但到了7000米甚至8000多米时,常规技术和认识就受到颠覆,这让我们重新认识地层。”

为此,技术人员开展了多角度的井身结构优化与配套技术攻关研究,针对火成岩裂缝发育、易漏失的难题,转变技术思路“由堵转防”,通过优选聚合物凝胶、竹纤维等堵漏材料,优化形成随钻封堵防漏配方;针对岩石强度大、可钻性差,导致机械钻速低的难题,优选聚晶金刚石复合片钻头,形成分层提速钻井技术……

恶劣条件往往逼着人创新。以前中国石油人都是把管线下到井底,让油和水一起上来。油水分离后,为了环保再把水送回井下。地下水一上一下,增加了许多成本。西北油田分公司技术人员王勤聪说,我们开发了自适应调流控水新技术,让油和水在井下进入吸油嘴后马上分流,油通过管线上到地面,而水则分流到了井下。仅此一项就节约了大量成本,简化了生产过程。“如果井浅,解决问题的办法还多点,井深就只能想新办法了。这种技术问世后,其他油田的人纷纷前来取经。”

正是通过一系列创新技术,顺北油气田攻克了深井高含硫等世界难题。西北油田副总工程师何伟国告诉记者,现在我们的钻井周期已由332天缩短至149天。2019年2月19日,顺北油气田的顺北鹰1井打井深度8588米,相当于珠穆朗玛峰的高度,创了当时亚洲陆上钻井的最深纪录。

外国人不来应标

把历史回溯到10多年前。位于四川达州市的普光气田在确认藏气丰富可以打井开发后,曾决定在国际上招标打井。然而,外国公司根本就不来应标投标。因为这里的气田“三高一深”,打井比国外难得多。

油气井深导致地质构造复杂,产油气的困难和成本将巨增;高温会对打井设备提出苛刻的要求;高压则会对生产过程带来巨大危险;而高含硫,特别是高浓度的硫化氢对人是致命的,吸入一口便会丧命。

“普光气田的海相储层硫化氢含量高达15%,二氧化碳含量高达8%,集剧毒与强腐蚀性于一体。由此带来的硬、斜、喷、漏、塌、卡、毒等难题,犹如一只只拦路虎挥之不去。”普光气田生产管理部主任韩玉坤说,地质构造复杂、施工条件恶劣、安全风险高,国内外均没有现成的理论技术、配套装备、施工经验等可供借鉴。普光气田开发面临的是一系列世界级难题。

为解决这些难题,普光气田依托国家科技重大专项和集团公司的攻关平台,以企业为主体,以市场为纽带,组织国内外相关科研院所、大专院校组成“产、学、研”三结合的攻关团队,使创新成果迅速转化为生产力。通过技术创新,普光气田突破了开发瓶颈,形成了属于自己的核心技术。普光的特大型超深、高含硫气田安全高效开发技术及工业化应用项目,形成了包括54项专利、23项中国石化专有技术的一套开发技术系列,攻克了几代石油人努力探索的难题,使我国成为世界上少数几个掌握开发特大型超深高含硫气田核心技术的国家。

目前世界范围内已探明具有工业开采价值的含硫天然气田有400多个,但多因技术制约而未开发。普光气田的实践,吸引了多国的关注。沙特阿美公司在普光气田考察后,决定让中国石化公司进入沙特所有油气钻井市场,并成为阿美公司陆上最大钻井服务商。而科威特KOC公司、哈里伯顿公司、阿根廷国家石油公司等大批国外知名油企也纷纷前来参观考察,表达合作意向。

依靠技术进步,普光气田不但成为我国石化上游企业最大的天然气生产基地,也为中国赢得了世界油气市场。

当国人在家里方便地点燃天然气时,当国人给汽车加油时,请记住中国石油(气)人的探索精神。

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责任编辑:张爽(实习)