中新經緯7月2日電 (丁丹)縱觀人類歷史，從薪柴、煤炭到石油、天然氣，每一次能源變革都伴隨著生產力的巨大躍遷。近日，中新經緯先後走訪了中國石化位於川渝地區的江漢油田涪陵頁巖氣田、中原油田普光氣田、西南石油局元壩氣田等，近距離了解能源一線在科技賦能、綠色低碳等方面取得的新突破。
「相當於植樹1.1億棵」
頁巖氣開發功勛井——涪陵頁巖氣田焦頁1HF井。中新經緯 丁丹 攝
提起重慶市涪陵區，大部份人一下子就會想到榨菜。事實上，在這巴山渝水之間，不僅出產這種億萬人喜歡的小菜，地下還蘊藏著豐富的清潔能源——頁巖氣。
中國石化江漢油田涪陵頁巖氣田的建設者們更喜歡叫它「涪氣」(「福氣」的諧音)，從2012年底實作商業開采以來，「涪氣」截至目前累計產量已突破650億立方米，透過「川氣東送」管線為長江經濟帶沿線8個省、市的70多個大中型城市送去潔凈能源。根據測算，涪陵頁巖氣田的成功開發建設，每年可減排二氧化碳1200萬噸，相當於植樹1.1億棵，或800萬輛經濟型轎車停開一年。
頁巖氣是一種非常規氣藏，以遊離態或吸附態賦存於頁巖裂縫與孔隙中，也被稱為「人工氣藏」，開采時需要把頁巖壓碎才能讓瓦斯出來，是業界公認的世界級難題，其中水平井鉆井和壓裂技術尤為關鍵。對於開采過程，中國石化江漢油田相關負責人向中新經緯做了這樣一個比喻：如果把油氣資源開采比作「喝豆漿」，常規氣藏開采只需要縱向插根「吸管」就能「喝到豆漿」，而頁巖氣的開采在縱向插入「吸管」後，還需要繼續往橫向延伸，然後透過壓裂把頁巖壓碎形成通道，才能順利「喝到豆漿」。
據上述負責人介紹，十余年來，他們與江漢石油工程公司一同，聚焦超長水平井技術難題，開展降摩減阻、軌跡精準控制、防碰繞障等技術攻關，在優快鉆井、精準壓裂等方面不斷積累經驗，有效提升單井產量和開發效益，推動實作頁巖氣田少井高產的目標。截至目前，已成功完鉆5口頁巖氣超長水平井，其中焦頁18-S12HF井以4286公尺重新整理國內頁巖氣井最長水平段紀錄。
經過處理的產出水。中新經緯 丁丹 攝
頁巖氣從地下采出的過程中，大量井底積液會隨瓦斯產出。本著「綠色環保開發、資源迴圈利用」的原則，涪陵頁巖氣田投運國內第一個頁巖氣產出水處理工程，采用先進的「預處理+雙膜減量化+蒸發結晶」工藝流程處理，產出水中的氯化物等物質被蒸汽蒸發，濃縮成工業鹽，滿足國家環保要求和精制工業鹽二級標準要求，可作為副產品外售，處理合格的產出水達到國家汙水綜合排放一級標準。
涉硫高端裝備國產化率達到100%
截至2024年5月末累計生產井口氣突破1200億立方、投產近15年劇毒瓦斯硫化氫不染工區一草一木、累計減排二氧化碳當量1.6億噸、涉硫高端裝備國產化率達到100%……這是踞守「川氣東送」龍頭、位於四川省達州市的中國石化中原油田普光氣田，交出的端牢能源飯碗、長期穩產保供的「普光答卷」。
「川氣東送」工程示意圖。中新經緯 丁丹 攝
據悉，普光氣田主力層具有「四高一深」(即儲量豐度高、氣藏壓力高、硫化氫含量高、二氧化碳含量高、氣藏埋藏深)的特點，長期穩產屬於世界級難題。為攻克這一難題，普光氣田2013年即啟動智慧氣田建設。尤其從2022年開始，搭乘中國5G技術飛速發展的「快車」，普光氣田5G建設也蓬蓬勃勃開展起來。5G防爆智慧巡檢終端、5G智慧硫黃裝車系統、消防偵檢滅火機器人、即時監測管道腐蝕速率的測壁厚傳感器……隨著一個個套用場景相繼實作，5G技術在提高生產效率方面的優勢正一點一滴地拓展到氣田的勘探開發、生產執行、安全環保、應急指揮、經營管理、服務保障等各業務領域。
值得一提的是，為解決海相地層中的天然氣高含劇毒瓦斯硫化氫，普光氣田透過創新研發的「熱氮吹硫」技術，以及實施的液硫池廢氣治理改造，將天然氣中的硫化氫變害為利產出硫黃。據中國石化中原油田相關負責人介紹，普光氣田已成為中國最大的硫黃生產基地，產量占全國三分之一，為磷肥產業及農業發展提供了重要原料支撐，「綠水青山和金山銀山，能源飯碗和糧食飯碗，在氣田得到了有機統一」。
普光氣田牌硫磺。中新經緯 丁丹 攝
對於高含硫氣田從業者而言，「卡脖子」總是難以言說的痛。建設之初，普光氣田許多涉硫裝置材料都依賴進口，實際使用中進口裝置的缺點逐步顯露出來，比如，價格昂貴、供貨周期長、技術支撐不到位、不適應實際生產工況等。在中國石化集團公司的支持下，普光氣田走上了關鍵裝置國產化之路。中原油田相關負責人表示，如今從直徑只有幾厘米的密封圈，到造價上千萬的大型電腦組；從井下作業工具、抗硫管材，到井口裝置、集輸凈化裝備，普光氣田涉硫高端裝備國產化率達到100%。
「可滿足2400多萬戶家庭日常用氣需求」
在四川盆地東北部，高低起伏的復雜山區中，世界第一個埋深超7000公尺超深高含硫生物礁大氣田——中國石化西南石油局元壩氣田便位於此。
作為「川氣東送」的重要氣源地之一，截至2024年6月20日，元壩氣田已持續保持高產穩產9年，累計生產超337億立方米天然氣，其中2024年累計生產天然氣超18億立方米。中國石化西南石油局相關負責人透露，元壩氣田目前日產天然氣近1200萬立方米，「可滿足2400多萬戶家庭日常用氣需求」。
據了解，元壩氣田氣藏具有超深、高溫、高壓、高含硫化氫、生物礁體小而分散等特點，平均井深7650公尺，開發風險和建設難度極高。中國石化西南石油局為此攻克系列技術難題，創新形成的「超深生物礁底水氣藏(元壩氣藏)高效開發技術」入選中國科學技術協會「科創中國」先導技術榜，整體達到國際先進、部份達到國際領先水平，填補了中國開發超深層生物礁氣田的空白，元壩氣田建設獲得國家優質工程獎。
此外，中國石化西南石油局聯合西南石油工程公司攻克「一井多礁」鉆井技術，實作安全穿越多壓力地層，一個井眼蛇形長穿過2至3個礁灘體，9口井實作「十個月完鉆，一年建產投產」，單井平均可采儲量16億方，13口單井累產超10億方。
西南石油局相關負責人介紹，為保障氣田安全、綠色、智慧、高效管控，元壩氣田配套建成中國首座具有自主智慧財產權的大型天然氣凈化廠——元壩氣田凈化廠，天然氣總硫回收率超99.9%，獲評國家級「綠色工廠」；在國內高含硫氣田率先實施「無人值守、集中監控、片區巡檢」生產執行管理，整合智慧化管控平台，創新「智慧決策+安防聯動+分區處置+遠端復位」場站安全管控技術，建成覆蓋2.6萬戶居民的中國油氣行業最大應急疏散廣播系統。
