揭秘油氣新突破背后的硬核科技

張翼

6000.08萬噸！12月27日上午10時，我國第一大油氣田——中國石油長慶油田生產(chǎn)指揮中心，數(shù)字化顯示屏上，油氣生產(chǎn)曲線跨上年產(chǎn)6000萬噸油氣當量高點，其中生產(chǎn)原油2451.8萬噸、生產(chǎn)天然氣445.31億立方米，超越大慶油田的巔峰產(chǎn)量，中國石油工業(yè)新的里程碑誕生。

面對“井井有油，井井不流”的世界級難題，6000萬噸級特大型油氣田的新突破背后，有著怎樣的硬核科技支撐？

從“磨刀石”里“擠”油氣的絕技

從“磨刀石”里擠油氣，一直被用來形容長慶油田的勘探開發(fā)。此說因何而來？石油專家指出，長慶油田含油氣層位的巖石致密程度高，被稱為滴水不進的“磨刀石”，外國專家認為沒有經(jīng)濟開采價值。如何把油氣資源從“磨刀石”里“擠”出來？考驗著長慶石油人的韌性和科技能力。

比磨刀石還要致密，必須通過人工壓裂改造，為油氣運移打開通道……位于鄂爾多斯盆地的長慶油田勘探開發(fā)區(qū)域，有著豐富的油氣資源，但70%以上的儲層屬于世界級低滲透油氣藏，是典型的“低滲、低壓、低豐度”的油氣田，勘探開發(fā)屬于世界級難題。

從低滲透油田起步，突破特低滲、再戰(zhàn)超低滲、解放致密氣，到實現(xiàn)頁巖油規(guī)模有效開發(fā)，長慶油田先后經(jīng)歷了近50年的基礎研究和科技攻關。雖然曾經(jīng)歷了一次又一次的失敗，但技術(shù)人員數(shù)十年專注于地質(zhì)演化規(guī)律、油氣生成基礎研究，形成了快速獲取油氣資源的五大原創(chuàng)性理論認識，終于掌控了盆地油氣資源主動權(quán)，累計探明石油儲量59億噸、探明天然氣儲量4萬億立方米。

據(jù)中國石油長慶油田公司執(zhí)行董事、黨委書記付鎖堂介紹，長慶攻克了世界級低滲透油氣田勘探開發(fā)難題，頁巖油、致密氣開發(fā)技術(shù)已達到國際領先水平，為占全國總資源量一半以上的低滲透油氣儲量的有效開發(fā)提供了一套成熟完備的解決方案，同時為全世界特低滲透油田開發(fā)提供了理論支撐和技術(shù)指導。

不斷聚焦“卡脖子”難題

長慶油田是新世紀以來我國增儲上產(chǎn)最快的油田。2012年躍居我國第一大油氣田，2013年建成西部大慶之后，2019年跨越國內(nèi)油田歷史最高峰，今年攀上中國石油工業(yè)新高度，創(chuàng)造了我國非常規(guī)油氣田高效開發(fā)奇跡。

地質(zhì)理論創(chuàng)新、地球物理關鍵技術(shù)齊發(fā)力，一次次革命性技術(shù)的迭代升級，不斷攻克油氣藏滲透率下限，推動鄂爾多斯盆地油氣勘探持續(xù)實現(xiàn)大突破、大發(fā)展。“十三五”以來，長慶油田獲省部級科技獎80多項，“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”獲得國家科技進步一等獎。

長慶油田聚焦“卡脖子”難題，加快科技創(chuàng)新，著力攻堅低滲透油氣田勘探開發(fā)技術(shù)。先后探索形成了獨具特色的油氣勘探開發(fā)技術(shù)系列，超前注水、水平井開發(fā)、體積壓裂、一體化集成橇裝、智能化設備等技術(shù)和工具的創(chuàng)新應用，助推“三低”油氣藏開發(fā)取得重大突破。讓鄂爾多斯盆地低壓、低豐度、低滲透的油氣藏得以高效釋放。

中國科學院院士賈承造指出，這對于我國至2035年“石油長期穩(wěn)產(chǎn)2億噸/年甚至更高、天然氣產(chǎn)量倍增”產(chǎn)量目標的實現(xiàn)形成重要的資源和技術(shù)支撐，對于保障國家油氣能源安全具有重要的現(xiàn)實意義。

把油氣田“裝進”計算機

地上機器人，天上無人機。長慶油田在全國石油系統(tǒng)首推無人機巡井的試驗。目前，油田數(shù)字化達到96.7%，氣田數(shù)字化100%覆蓋，油氣田全方位全流程的勘探、開發(fā)、生產(chǎn)、集輸“裝進”計算機進行管理，獲得更高的效益。

今年以來，面對疫情和低油價的影響，長慶油田新增油氣探明儲量3.61億噸，建成百萬噸級頁巖油開發(fā)區(qū)塊和10億方致密氣水平井高效井區(qū)，提前三年實現(xiàn)年產(chǎn)6000萬噸。長慶油田不斷挑戰(zhàn)“非常規(guī)”油氣開發(fā)極限，依靠自主創(chuàng)新打破國外公司技術(shù)壟斷，掌握了水平井優(yōu)快鉆井、體積壓裂關鍵核心技術(shù)，攻克了致密氣、頁巖油開發(fā)世界難題，讓“三低”油氣藏爆發(fā)出巨大能量，引領我國油氣開發(fā)進入“非常規(guī)”時代。

長慶油田加速新一代高新技術(shù)應用，有效解決了管線多、站點多、人員少、地面環(huán)境復雜等問題，應急處置能力大幅提升。借助新一代信息技術(shù)，長慶油田將集成創(chuàng)新的900多項適用技術(shù)，嵌入油氣田建設、生產(chǎn)、管理關鍵環(huán)節(jié)，驅(qū)動油氣開發(fā)全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級，拉動生產(chǎn)方式、管理方式向新型工業(yè)化轉(zhuǎn)型，緩解了油氣開發(fā)成本壓力，有效對沖了歷次國際油價暴跌帶來的經(jīng)營風險。

據(jù)統(tǒng)計，長慶油田已累計給國家貢獻油氣產(chǎn)量超過7.6億噸，年油氣產(chǎn)量約占國內(nèi)產(chǎn)量的六分之一。一個年產(chǎn)6000萬噸級特大型油氣田的長期穩(wěn)產(chǎn)上產(chǎn)，讓中國在國際能源合作中有了更多話語權(quán)。基于資源優(yōu)勢的積累，關鍵核心技術(shù)的突破，低成本模式的創(chuàng)新，長慶油田規(guī)劃在“十四五”期間，把油氣年產(chǎn)量提升到6800萬噸。