姜鐘(吐哈油田分公司工程技術研究院)
姜鐘:1971年2月4日,漢,甘肅民勤人,助理工程師,油田鉆井工程及油氣田開發,吐哈油田分公司工程技術研究院。
盡管我國的鉆井工程自80年代以來就有了長足的發展,但是目前我國的鉆井業,特別是石油、天然氣的鉆井業仍然以粗放型的經營模式為主,很多企業都是通過消耗更多的資源來不斷擴大生產規模,長久如此就會造成投入多、浪費多、效益低的尷尬局面,因此鉆井業的經營模式從粗放型向集約型轉變勢在必行,力求通過提高鉆井工程的科技含量,降低鉆井成本和提高經濟效益,走上可持續發展的正確軌道。那么我國鉆井科技人員和管理人員具體應該怎么做呢?筆者結合自己多年從事鉆井工程的研究和技術管理的工作經驗,認為我國應該通過加快勘探開發非生物源油氣,擴大中國石油天然氣資源領域;集思廣益共同研究中國海域的天然氣水合物鉆井技術;積極策劃開發屬于我國的海底固體礦產資源;積極參加大洋綜合鉆探計劃四個方面,走上鉆井工程的可持續發展之路。
1982年,蘇聯在摩爾曼斯克的科拉半島鉆進的CG-3大陸科學鉆探超深井證實之前,關于非生物源油氣學說在世界上一直爭論不休,1988年第四屆國際科學鉆探會議在莫斯科召開,同時宣布了在科拉半島的超深井中發現了 “不該出現的液體”,并取出了碳水化合物,有力的證實了地球上非生物源油氣的存在,人類也就此看到了新清潔能源的希望。隨后科學家的一系列實驗驗證,此類非生物源油氣中含有大量的氦,不存在任何的生物指示因子,并且得出該類非生物源油氣的生成主要來源于烴類的結論。
非生物源石油、天然氣的假說,科學界爭論了將近四十年,可喜的是該假說最終得到實驗驗證成為事實。其更深層的意義在于,它啟示人類地球深部是存在非生物源石油和天然氣的,并很有可能成為供人類使用的永不枯竭的新潔凈能源。這個消息對于目前缺乏油氣的國家來說,無疑是令人振奮的,因此,作為發展中國家的中國,經過積極投入大量的人力和財力,派出有實力的鉆井力量去勘探開發非生物源油氣,擴大我國的石油天然氣資源領域。
2000年,上海海洋地質勘查局的調查報告顯示,我國的東海、南海等海域儲存著豐富的天然氣水合物,但是目前我國尚沒有成熟的開采此類資源的技術,在國際上也沒有查到有成功開采的經驗可以借鑒。假如采取貿然開采上述海域的天然氣水合物的話,稍有不慎,就會造成氣體外泄,進而引發海水氣化、海嘯以及海底滑坡等巨大自然災害。筆者認為最好由地質、石油、天然氣勘查開采部門,相互合作,集思廣益,事先制定相應的開采策略,具體可以分為以下三步,采取循序漸進,積累經驗的策略。首先借鑒目前相對比較成熟的“海油路采”理念,用近海陸地完井工藝,采用定向鉆井的方法,從近海陸地向海洋施工,這樣就可以保證安全;其次抓住高原鐵路修建的時機,因為高原地質多為永凍層,并且資源嚴重匱乏,可以試著在永凍層中試鉆、試開采,同時由于我國已經積累了多年地面開采石油天然氣的寶貴經驗,因此足以應付各種事故;最后,在積累了近海陸地和高原地質鉆井工程經驗后,可以試著研究中國海域的天然氣水合物鉆井技術,試開采我國的東海、南海等海域豐富的天然氣水合物資源。
據相關報道,位于西北太平洋地區,在其水深6公里的海底蘊藏著豐富的礦產結核,同時國家資源部海洋地質所的專家已經勘探了15萬平方公里范圍內的礦產儲量,其中我國的專屬經濟區的面積達到7.5萬平方公里,在原有海底地形圖的基礎上,我國已經繪制了比較精確的海底礦產分布圖,并且具備比較成熟的海上采礦工藝和方法。中科院沈陽機器人研究所6公里無纜自治機器人的成功研制,也為我國獨立自主的開發海底固體礦產資源提供了有力條件。
大洋綜合鉆探計劃誕生于美國大洋鉆探計劃之后,由日本海洋科技中心提出,美國參加了具體計劃,目前已經有將近20個國家參加,中國國內的廣州海洋地質所和青島海洋地質所參加了此項計劃。此計劃規定日本負責制造帶有隔水管系統和動力定位裝置的巨型高科技鉆探船,目前此鉆探船正在進行最后的生物、化學、物理測試設備的調試,預計近期將竣工,建成后將成為迄今為止,世界上功能最先進的鉆探船。
大洋綜合鉆探計劃的主要研究內容為以下幾點:(1)確定全球五大洋的深海地震振動帶的位置,不僅有利于勘探的安全性,而且也能起到預防海嘯的作用;(2)解決目前一部分地幔和上地幔的巖石樣品仍未取到的問題;(3)通過分析未來氣候的變化趨勢,了解環境變化的動力學機制,探究全球氣候變化,并研究板塊運動的規律;(4)定量計算大洋圈和巖石圈之間的熱與物質交換,研究地殼與地幔特別是上地幔流體運動規律。我國通過積極參加大洋綜合鉆探計劃可以培養大量掌握先進鉆井工程的優秀人才。
相信通過在上述四個方面的努力,加大培養掌握鉆井工程技術的優秀人才,積極勘探新清潔能源,一定可以使我國的鉆井工程走上可持續發展之路。
[1]李國華.鉆井適用技術與可持續發展[J].鉆井特稿,1999(10).
[2]何金南.石油鉆探技術與中國科學鉆井20年[J].石油鉆探技術,2000(8).
[3]廉仕信.新型鉆井公司與石油企業可持續發展之路[J].調研之頁,2004(23).