普光樣本

○文/ 本刊記者 呂榮潔

●普光氣田的安全高效開發(fā)，令世界同行矚目。 攝影/馬洪山

普光氣田不僅實現了氣井超深、山地復雜、人口密集等條件下高含硫氣田的安全開發(fā),而且這種開發(fā)是高效、可復制的。

在川東北的崇山峻嶺之中，遙望普光氣田的外表,與其他氣田沒有太大的差異。

以中國石化集團黨組成員、副總經理曹耀峰為總指揮的“川氣東送”指揮部在這里卻完成了對多個世界級難題的挑戰(zhàn)。

經過近七年的技術攻關和工業(yè)化應用，工程建設者們在這塊富集“寶藏”的地下抱出了個大“金娃娃”，實現了高效開發(fā)，并創(chuàng)新形成了“特大型超深高含硫氣田安全高效開發(fā)技術”成果。

新技術突破的意義，不僅僅在于普光氣田就此得以高效開發(fā)，更在于未來可以復制出更多的“普光”。目前，這項成果已經在大灣氣區(qū)成功應用。元壩、興隆等更多海相氣田，也在開發(fā)建設中。

優(yōu)質高效開發(fā)

要優(yōu)質高效地開發(fā)普光氣田，需要解決的問題太多、太難、太復雜。因此，直到“川氣東送”開工前夕，還有專家認為國內不具備開發(fā)大型酸性氣田的條件，更何來高效呢。

和川東北的地形一樣,普光氣田由多個地質構造組成，儲層特征及滲流規(guī)律也錯綜復雜，開發(fā)投資風險高。為了有效益，就得打出高產井，要打出高產井就要對地下氣藏的分布情況摸得準、認得清，找到氣藏最“肥”的區(qū)域，打到氣藏最“肥”的區(qū)域。

“單井只有控制在30億～80億立方米的儲量，才能長時間保證氣量是足的?！辈芤逭f。

借助于他們創(chuàng)新的“礁灘相儲層開發(fā)精細描述技術”，他們就像拿著醫(yī)院里的CT機尋找氣藏，理清地下氣層的“經脈血管”。

而根據精細描述結果制作出的地下儲層三維精細地質模型，對地下氣藏情況描述得像最新型3D打印機打出的3D模型一樣，精確、生動。

雖然有了三維地質模型的指引，找到了最肥的氣藏，井位可以定得更準，井型可以更優(yōu)化，但是在這里打一口井要2億元，加上地面設施大概要3億元。

這么大的投資，如果產量不高，就沒有效益，如果打的井數太多也沒有效益。所以，只能走少井高產的路子，通過技術進步來攤薄成本。

可是，鉆井又出現了問題。東部的功勛鉆井隊到了這里，忽然感覺自己就像個小學生，不會打井了。

根據他們在東部地區(qū)打井的經驗，一天往往是幾百米的進尺。但在這里，由于高含硫化氫，地層可鉆性差，且存在多套壓力系統(tǒng)，不僅沒有進尺，而且鉆桿被磨短了，鉆頭被磨薄了，還容易出現“噴、漏、塌、卡”的現象。

據統(tǒng)計，初期探井平均鉆井周期達769天，最長的鉆井周期達3年之久。這讓曹耀峰等人心急如焚，鉆井速度一定要提高。

氣體鉆井、垂直鉆井技術，成了他們的首選。在不斷研發(fā)與配套的基礎上，氣體鉆井與垂直鉆井技術迅速成熟，并被規(guī)?；瘧?。

這樣，他們不僅施工質量大幅度提高了，而且鉆井速度也比常規(guī)鉆井方式提高了4.78倍。

他們還通過一系列的優(yōu)化措施，將普光氣田初步方案中的開發(fā)井數由52口優(yōu)化為40口，其中還有一口是探井重新利用。僅此一項就減少鉆井、站場、集輸投資34.1億元。

多項措施實施后，普光氣田平均單井日產量超過100萬立方米。氣田投產四年來，截至2013年1月22日，普光天然氣田已累計生產天然氣超241億立方米。

裝備國產化

“普光”不僅是高含硫的一個代名詞，而且是強腐蝕的代名詞。曹耀峰介紹說，普通氣井管柱及集輸管道在這種情況下，管線內壁就有如刀削斧劈一般，“幾個小時內便會發(fā)生脆斷”。

只有最高標準的雙抗（抗硫化氫、抗二氧化碳）管材，才是這種強腐蝕的“克星”。這就是鎳基合金鋼管。

曹耀峰剛到指揮部任職時，這種長期由國外公司壟斷的鎳基合金鋼材每噸售價高達40余萬元，而當時國內好的普通鋼材一噸才幾萬元，相差十幾倍。

不僅價格高昂，而且部分設備缺口較大，供貨周期長達10個月，更兼故障頻發(fā)，售后技術服務又得不到及時保障。這在氣田建設初期已經有了經驗和教訓。

那些因為普光氣田而改變的生活——羅偉元一家的生活變遷

67歲的羅偉元世代居住在四川省達州市宣漢縣普光鎮(zhèn)銅坎村大巴山腹地的山坳里，普通平凡的農家生活隨著普光氣田的開發(fā)，正逐漸改變。

① 2007年11月，羅偉元的妹妹羅碧元在自家的老房子里燒火做飯。

② 2011年11月，羅碧元在哥哥羅偉元“氣都新村”的新家里幫廚做飯。

③ 羅偉元接孫子羅宇航，在中國石化援建的宣漢縣普光學校校門附近準備放學回家。

④ 羅偉元耕種的田地不遠處就是普光天然氣凈化廠，他希望普光的未來和自己家人的生活越來越美好。

本組圖片均由馬洪山攝影

“從戰(zhàn)略上考慮，氣田要生產20-30年，技術上不能受制于人，成本上也要降低?！?為此，曹耀峰和他的團隊把目光轉向了國內，在選定標準、確定管材時就開始了國產化。可是，國產化周期一般是比較長的。為此，他們聯合寶鋼、天津鋼管等制造企業(yè)科研院所加快了步伐，工廠實驗成功后就拉到現場試驗。

現場試驗證明了國產高鋼級高抗硫鎳基合金油管質量可靠，耐腐蝕性能達到美國特鋼G3同等水平。質量通過了考驗，成本也降下了一大截。僅大灣區(qū)塊404、405兩個平臺應用國產鎳基復合管材后，投資和制造周期均減少了一半。

有趣的是，待國內研發(fā)出高鋼級高抗硫鎳基合金油管后，曹耀峰發(fā)現：“國外鎳基合金鋼管的價格就一下子攔腰砍一半，24萬元/噸。”

大工程帶動了國內一批設備的發(fā)展。大灣區(qū)塊所用的計量分離器、生產分離器、水分離器、快開盲板等關鍵設備，也全部實現了國產化。

令人印象深刻的是，2010年初，就在普光氣田主體105億立方米/年產能建設全部完成，投產試運按計劃穩(wěn)步實施的時候，天然氣凈化廠硫黃回收單元的一個重要配件——一級余鍋入口端陶瓷套管大面積開裂，克勞斯爐隨之“趴窩”了。

外商提出了一個個苛刻的條件：要把服務費先匯過去，再等著排工作計劃。而數批“洋專家”對這個問題無能為力。

沒有外援，自己研制！終于，陶瓷套管國產化的技術難題被攻克了，而且在中石化煉化企業(yè)廣泛應用。

目前，包括高抗硫套管、高鎳基合金油管、大口徑抗硫集輸管在內的關鍵抗硫管材已全面國產化，不僅廣泛應用到我國高含硫氣田開發(fā)建設中，而且出口美國、加拿大、中東、中亞等國家和地區(qū)。

世界三大高含硫氣田主要技術指標對比

可復制的經驗

在普光氣田成功開發(fā)之前，我國在這種超深海相高酸氣田開發(fā)建設方面還是一個空白。它面臨的是諸多世界級的難題。

普光氣田的安全高效開發(fā)，給中國提供了一個樣本，也給世界了解中國超深海相高含硫氣田開發(fā)提供了一個窗口。

我國海相高含硫天然氣資源十分豐富，目前探明儲量已超過1萬億立方米。

可以說，“特大型超深高含硫氣田安全高效開發(fā)技術及工業(yè)化應用”項目形成的理論、技術、標準和管理經驗“盤活”了我國更多的高含硫天然氣資源，極大地推動了我國高含硫天然氣的開發(fā)步伐。

該項目創(chuàng)建的高含硫氣田儲層改造、腐蝕評價、泄漏模擬等實驗室，66項開發(fā)高含硫氣田的技術規(guī)范，高抗硫管材等都可以被其他超深海相高酸氣田開發(fā)所用。

事實上，目前在國內該項目創(chuàng)新技術、工藝和標準，已全面應用到大灣、元壩、興隆等高含硫氣田開發(fā)建設中。

如今，中國石化已經建成了135億立方米/年高含硫天然氣的生產能力。其中，普光特大型高含硫氣田產能為105億立方米/年，大灣區(qū)塊產能為30億立方米/年。

此外，更多的高含硫天然氣儲量將陸續(xù)建成產能，元壩、興隆等都在建設之中，涪陵20億立方米/年產能建設方案正在論證。預計2015年可為我國新增天然氣產能100億立方米/年，相當于一個千萬噸級的油田。

近期，國內在四川盆地黑池梁、川西，塔里木盆地玉西、塔中、塔河外圍，以及鄂爾多斯盆地海相碳酸鹽巖含硫天然氣勘探又有新的發(fā)現，項目成果推廣應用前景廣闊。