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戈壁灘上采油氣(走進產業地標·跨越時空 產業向上)

2024-10-17財經
本報記者 丁怡婷 蔣雲龍
【 人民日報 】( 2024年10月16日 18 版)
新疆油田吉慶油田作業區鉆井施工現場。徐誌遠攝
1955年10月,克拉瑪依一號井噴出油流。中國石油新疆油田供圖
新疆克拉瑪依石油紀念廣場,克拉瑪依一號井原址上,大油泡雕塑引得遊人紛紛拍照留念。
1955年10月29日,克拉瑪依一號井噴出工業油流,宣告發現新中國第一個大油田。彼時,全國原油年產量不到百萬噸,石油消費基本依靠進口,公共汽車只能背著煤氣包作為燃料。來自克拉瑪依的這個好訊息,傳向全國,振奮人心。
從「沒有草也沒有水,連鳥兒也不飛」,到「遍野是綠樹高樓紅旗,密密的油井像無邊的紅地」,一首【克拉瑪依之歌】唱出了這裏的變化。近70年來,中國石油新疆油田(其前身為克拉瑪依油田)已累計生產原油超4.4億噸、天然氣超1000億立方米,原油產量連續22年穩產千萬噸以上。
紮根戈壁艱苦奮鬥
攻克自然環境惡劣、地質構造復雜等挑戰
走進克拉瑪依博物館,一張黑白照片吸引了記者的目光:結冰的井架旁,石油工人的衣帽已凍成冰甲,臉上卻掛著笑容。那是1956年初春,氣溫低至零下30多攝氏度,克拉瑪依二號井發生井噴事故,工人們奮戰三天三夜成功搶險。
這張照片,是克拉瑪依人「安下心、紮下根、不出油、不死心」的精神寫照。從1960年原油產量超160萬噸,占全國年產量的近四成;到2002年成為西部地區第一個千萬噸級大油田;再到近年來發現瑪湖、吉木薩爾兩個10億噸級大油區,新疆油田為保障國家能源安全作出了重要貢獻。
在戈壁灘上建起石油城,保持多年穩產,談何容易?
先看自然環境。克拉瑪依油田剛開發時,除了一片戈壁和萬裏雲天,沒有樹木、沒有水源、沒有村莊,用水只能靠駱駝從70多公裏外的地方拉運,住宿則是挖個地坑、上面蓋上梭梭柴的「地窩子」。夏季地面高溫,5分鐘就能烤熟雞蛋,冬季在室外工作不一會兒手就會凍腫。
再看地質構造。經過億萬年的擠壓、拉張、疊合,新疆油田的地質結構好比手風琴演奏,油氣分布規律和成藏模式復雜多變。「油藏被斷裂帶切割得很分散,忽有忽無、忽厚忽薄,有時在這處打井一天能產三四百噸油,但1公裏外再打井,就啥也沒有。」原新疆油田公司副總工程師張學魯介紹。
找油難,采油同樣不易。這裏有「流不動的油田」之稱的超稠油,黏度高、流動性差,難以從地下采出;還有「磨刀石」之稱的頁巖巖層,孔隙度低、滲透性差,可以說是滴水不進,鉆井需要下到地下幾千米,在頭發絲直徑幾百分之一的縫隙中「榨」出石油。
對此,中國石油的工作者不畏難題、持續創新。例如,為破解超稠油開采難題,石油工作者們先是采用蒸汽吞吐技術,將200多攝氏度的高溫蒸汽快速註入生產井進行加熱,讓稠油軟化流動。
「但對單井來說,生產時蒸汽需停止註入,稠油容易再次凝固,因此只能開采相對低黏的稠油。」原新疆油田公司企業首席技術專家張明玉回憶,技術團隊又研究了多介質協同輔助蒸汽吞吐、火驅等熱采技術。
2008年,新疆油田風城油田作業區探索出雙水平井蒸汽輔助重力泄油(SAGD)技術,為風城油田3.6億噸超稠油開發找到了更好出路。風城油田作業區地質研究所所長楊果介紹,這種技術是在油層平行部署一對註汽井和生產井,將稠油逐漸蒸化流動後,借由重力下泄采油。借助雙水平井SAGD技術,稠油采收率可從20%提升到50%至70%。
「勘探開發出更多油氣,滿足經濟社會發展需求,挑戰不小,但意義重大。」新疆油田相關負責人介紹,新疆地區油氣資源豐富,油氣生產當量已連續3年居全國首位。眼下,新疆油田正圍繞捲動勘探、提質增效等工作持續發力。
勇於創新降本增效
競逐新賽道,探索新模式,推動油氣高產穩產
加大油氣勘探開發力度,不僅要靠「有條件要上,沒有條件創造條件也要上」的幹勁,更要靠轉觀念、勇創新的科學務實精神。
——競逐新賽道,非常規油氣增產。
從克拉瑪依出發,穿過古爾班通古特沙漠,來到位於準噶爾盆地東緣的新疆油田吉慶油田作業區,現場井架矗立,工作人員緊盯各項參數,為鉆頭向下挺進「保駕護航」。
作為非常規油氣,頁巖油是推動國內原油增產穩產的重要接替領域,開采難度不小。「頁巖油儲層好比埋在地下3000多米的‘夾心餅乾’,我們要在其中找到厚度僅為1.5公尺至2公尺的‘鮮奶油層’。」吉慶油田作業區經理杜雪彪介紹,計畫團隊建立了一套「黃金靶體跟蹤」技術,能讓鉆頭平穩穿行於「鮮奶油層」,資源動用程度由50%提高至89%。
今年前9月,吉慶油田作業區新開鉆99口井,鉆井進尺累計超56萬米;頁巖油產量達63萬噸,較去年同期提高42%,創歷史新高。「中國頁巖油儲量位居世界第三,開發潛力加快釋放,我們有信心將明年的產量提升至140萬噸,加快建成國家級陸相頁巖油示範區。」杜雪彪說。
——探索新模式,勘探開發降本增效。
油氣勘探開發投資大,一口鉆井動輒耗費上千萬元,探索開發管理新模式,是提質降本增效的重要舉措。
在吉慶油田作業區五號平台,一個個緊湊排列的小「貨櫃」,替代了傳統的「磕頭機」進行采油。平台片區長李培斌介紹,這些「貨櫃」采用的是無桿泵采油技術,將相關裝置從地面整合到井下,溫度、壓力等參數即時傳送,管線長度縮短超80%,占用土地從500多畝減少至37畝。
「在鉆井和壓裂環節,我們還引入市場化競爭模式,生產指標顯著提升。」吉慶油田作業區地質研究中心黨支部書記陳依偉介紹,透過套用一系列新技術新模式,2019年至2023年,作業區平均完井周期從91天縮短至39天,單井綜合投資從7000多萬元降至4200多萬元。
轉型升級久久為功
推進數智油田建設,最佳化拓展綠色產業布局
新疆油田有30多個作業區、幾萬口油氣井,如何助力油氣安全高效供給?在新疆油田生產指揮中心,記者找到了答案。20多米長的電子大屏上,各鉆井的施工進度、鉆壓、轉盤轉速、出口流量等數據即時顯示,如有異常情況會進行報警,為最佳化鉆機調配、鉆井提速等提供支撐。
「目前3萬多個油水井、3000多個註采計量站已實作數據自動采集、作業遠端控制、故障按需巡檢,油氣井物聯網覆蓋率超過86%,生產應急事件下降30%以上。」新疆油田數智技術公司副總工程師段非說。
從駐點值守、定時巡檢,到少人或無人值守、按需巡檢,從故障依靠人工判斷、經驗分析,到自動預警、智慧分析,對於數智油田帶來的轉變,工作30多年的李培斌感觸很深:「以前兩個人一台車,無論天氣如何,都要每天兩次對油井進行采樣巡視,最多能管理二三十口井;如今點選滑鼠就能看到執行情況,1個人能管理300多口井,工作效率大幅提升。」
節能降碳、清潔替代,也是油田轉型升級的主攻方向。來到克拉瑪依白堿灘區的光伏基地,近50萬塊光伏板連綿不絕。新疆油田新能源計畫部副主任羅英遜介紹,光伏基地每年發出的綠電超過3億千瓦時,其中2.2億千瓦時接入油田電網自用,替代生產中使用的化石能源,剩余則接入國家電網。
20多公裏外的采油二廠二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)先導試驗區,周邊收集來的二氧化碳註入油井,能夠降低原油黏度,提升石油流動性和采收率,實作變廢為寶。
「去年投用以來,試驗區的日產油量從14噸增加至65噸。」新疆油田CCUS計畫經理部經理孫凱介紹,目前新疆油田11個CCUS試驗區的日註碳量超過1500噸。
回到1955年克拉瑪依一號井噴出工業油流的那一夜,本該下班的青年人不舍離去,在井架不遠處烤著火,興奮地談著克拉瑪依油田的光明遠景。近70年過去,在遼闊戈壁上,鉆井向更深、更難處延伸,天山南北將創造更多奇跡,為祖國發展加「油」爭「氣」。