2020年12月27日,長慶油田年産油氣當量突破6000萬噸,達到6000.08萬噸。這一時刻,位於祖國中北部的鄂爾多斯盆地,誕生了一個年産6000萬噸特大型油氣田。長慶油田歷時50年,攻破“三低”油氣田開發世界性難題,躍上中國石油工業發展歷史新高度,譜寫了國家石油工業新時代傳奇,發展為當下我國經濟雙迴圈新發展格局注入強勁動能。
一個6000萬噸級特大型大油氣田,在我國本土上建成,對保障國家油氣戰略安全有著怎樣的現實作用和深遠意義?在“磨刀石”之稱的“三低”油氣田,實現油氣産量持續高速增長和低成本開發兩大奇跡,長慶油田是如何做到的?請看來自長慶油田的調研報道。
“低滲透”上創造奇跡
鄂爾多斯盆地儲藏著世界上典型的“三低”(低滲、低壓、低豐度)油氣資源,由於油氣儲層緻密,把油、氣從地下拿出來異常困難,實現規模有效開發難上加難。
這也是上世紀七八十年代我國東部石油會戰蓬勃發展,長慶油田陷入低谷的原因。而真正讓其走出困境,後來居上,源於長慶人數10年主攻盆地油氣勘探、開發,形成的原創性地質理論認識和關鍵核心技術。
堅持“資源節約、環境友好”,長慶油田因地制宜創新建設模式,用最少佔地最大限度開發地下油氣資源
長慶油田執行董事、黨委書記付鎖堂告訴記者:“沒有基礎研究做支撐,就不可能有6000萬噸特大型油氣田。過去近50年探索形成的地質認識和油氣理論,給我們拓展新的油氣大場面,在低油價下實現緻密氣、頁巖油規模有效開發增添了信心和決心。”
由侏羅係向更深層三疊係找油,再到古生界找氣戰略轉移中,長慶油田遇到了前所未有的挑戰。儲量超4億噸級西峰油田,勘探就經歷過3次失敗;攻克5億噸儲量的姬垣油田,5次無功而返;10億噸級慶城頁巖油田的勘探,歷時近20年。
石油、天然氣儲藏在數億年前沉積于地下數千米深處烴源岩裏,發現含烴岩石,就能順藤摸瓜找到油氣田。長慶油田教授級高工張文正,就在這個盆地尋找了37年的烴源岩。
上世紀80年代,他和科研團隊在黃土原簡陋的窯洞裏,開展模擬地層演變溫度壓力試驗,炎熱的夏天,七八台爐子同時運轉,玻璃反應釜裏的試驗溫度達600攝氏度,200個大氣壓。700多天的反覆試驗,終於獲取煤的烴類生成軌跡和成烴基礎資料,正是這套系統的參數,為發現靖邊大氣田提供了理論依據,被廣泛應用於國內油氣勘探。
長慶人在艱苦實踐積累中,掌握了獲取資源能力的後發優勢。技術人員堅守高原大漠,40多年專注于盆地地質演化、油氣生成、儲藏規律研究,形成了盆地五大油、氣成藏理論,先後找到陜北、華慶等4個探明儲量超10億噸規模大油田,擒獲蘇裏格等3個探明儲量超萬億立方米大氣田。
在産能建設主戰場華慶油田,長慶油田頁巖油項目經理吳志宇,指著身後的H100井場告訴記者,“這個平臺部署33口水準井,4部鑽機同時作業,是中國陸上目前水準井數最多的鑽井平臺。”吳志宇告訴記者,應用“大井叢、立體式、工廠化”水準井建設模式,地面最小佔用土地,地下最大程度控制儲量,開發億噸級油田用10個這樣的平臺就可解決,而傳統方式要打兩千多口井,佔用數百個井場。
積極應對國際超低油價挑戰,長慶油田推進天然氣精細化工,延伸天然氣産業鏈,實現企業高品質發展
長慶油田總經理、黨委副書記何江川説:“正是緻密氣、頁巖油這種高效開發模式的成功實踐,打開了長慶油田加速挻進6000萬噸高點的成長空間。”
“井井有油,井井不流”是長慶油田的客觀現實,井不壓裂不出油,油田不注水沒産能。依靠自主創新形成特低滲、超低滲油田、緻密氣田開發主體技術系列,長慶油田成為新世紀以來我國油氣産量增長最快的油田。上世紀90年代,安塞油田從發現到投入規模開發,前期技術攻關就花了8年時間,開創了我國特低滲油田經濟有效開發之先河。新世紀初,技術人員在毛烏素沙漠6年艱苦探索,才使我國探明儲量最大的蘇裏格氣田實現規模開發。
在近兩輪國際超低油下倒逼下,長慶油田全力攻關頁巖油、緻密氣開發,先後建成國家級百萬噸頁巖油示範區、10億立方米緻密氣高效開發示範區。打破國際石油公司技術壟斷,長慶掌握了水準井優快鑽井、體積壓裂關鍵核心技術,讓“三低”油氣藏爆發出巨大能量,近三年技術攻關,水準井發展到在地下2000多米深處,橫穿油層4--5公里;儲層改造採用自主研發的體積壓裂關鍵工具,單井油、氣産量提升了8—10倍。
長慶快速發展來之不易,由於天生資源稟賦差,油井平均日産油只有1.3噸,氣田單井日産氣僅為0.7萬方,長慶人斤兩不拒,積少成多,聚小成大,在“低滲透”上建成了中國最大油氣田,成為我國近10年油氣産量貢獻最大油氣田。
資源優勢的積累,關鍵核心技術的突破,讓長慶如今在6000萬噸巨大體量上,仍具備可持續上産的潛力。
低成本的成長之路
新冠疫情和國際超低油價疊加影響,已讓國際石油巨頭陷入財務虧損,北美眾多頁巖油企業紛紛破産。全年壓投資、降成本超過100億元的長慶油田,今年不僅超額完成年初計劃生産目標,還貢獻出150億元利潤。
付鎖堂説,“長慶能夠在危機中育新機,變局中開新局,得益於長期應對‘三低’油氣田高成本挑戰,形成的低成本優勢。”在歷次國際低油價衝擊中,始終能保持效益開發,長慶油田的發展被業界稱作低成本革命。
何江川説,“相比北美地區海相頁巖油,我國陸相頁巖油由於儲層薄、壓力低、滲透率更低,規模開發在成本上更具挑戰性。”長慶作為我國非常規油氣開發的引領者,創造的頁巖油開發新模式,統一採用大平臺水準井組開發,平均單井産量達到18噸;砍掉生産流程中的計量站、增壓站,注水站,顛覆了“三低”油田注水開發的歷史;百萬噸採油區只需300人,用工總量相當於過去的15%。
看似集約簡單的新模式,凝結了長慶10多年轉變發展方式的創新元素。僅今年在蘇裏格氣田建成的10億立方米緻密氣高效開發示範區,完成試氣的71口井,31口獲得超百萬立方米高産氣流。長慶油田真正由“多井低産”邁入“少井高産”時代。
新世紀以來,隨著盆地大規模特低滲、超低滲油氣儲量被發現,面對這千載難逢的發展機遇,為儘快把資源優勢轉化為經濟産量,長慶人從地面、地下兩個層面,啟動了油氣開發全産業鏈變革。地面從優化設計、建設入手,剔除無效流程、提升低效功能,從單項突破到系統優化,先後自主創新應用了54類2659台一體化整合設備,讓地面生産流程按最佳效益佈局。
地下以提高單井産量為核心,發掘油氣生産效能。蘇裏格氣田開發初期,技術人員反覆實踐,創造性地在井下試驗成功節流裝置,把地面所有管匯變為中低壓集氣,平均每口井地面投資降低150萬元。源頭技術創新,倒逼地面集氣系統變革,才有了這個國內第一大氣田的經濟有效開發。
“多井低産”是“三低”油氣田不可回避的現實,長慶油田把低成本作為可持續發展生命線,從2003年就開始探索數字化油氣田建設,目前有1200多個站場實現無人值守,採用機器人巡檢,無人機巡線,驅動油氣生産方式、管理模式,向新型工業化轉型。
長慶油田數字化資訊管理部主任石玉江説,“經過前後15年建設,氣田數字化覆蓋率達到100%,油田達到95%。被業界譽為國內工業化與資訊化融合的典範。”
長慶人追求低成本開發“三低”油氣田,將整合創新的900多項先進適用技術,嵌入油氣田建設、生産、管理關鍵環節,實現油氣開發全産業鏈數字化轉型和智慧化升級,把千里油氣區8萬口油氣井、3000座站庫、7萬公里管線的生産、管理要素,“裝”進電腦裏,集中于滑鼠控制,極大地釋放了生産力,每人平均年勞動生産率由80萬元提升到151萬元。油田從2000萬噸發展到6000萬噸,規模擴大了兩倍,用工總量仍保持在當時的7萬人。
可持續的發展模式
長慶油田工作區域25萬平方公里,北部荒漠戈壁,南部黃土高原,區內10個水源保護區、6個自然保護區縱橫交疊,黃河48條支流如毛細血管分佈其間。
付鎖堂説:“油氣區域生態環境脆弱的現實,倒逼我們加快融入黃河流域生態環境保護行動,實現清潔生産、綠色發展。”
新世紀以來油田快速發展中,長慶油田重新認識上世紀油田開發給油區環境帶來的影響,確立了“資源節約,環境友好”型油田建設目標,逐年加大存量治理與增量保護。所開發的安塞、西峰等4個油田先後被列入“國家綠色礦山名錄”,為後來油氣開發樹立典範。
把新發展理念貫穿于油氣田建設、生産各領域、全過程,推進環境治理、植被恢復、清潔生産,近10年,長慶油田先後投入超過160億元,加快“三廢”處理技術規模應用,實現“採油不見油”“泥漿不落地”、壓裂液迴圈利用,採出水100%凈化回注。對2000多口廢棄油井徹底封堵;累計關停水源區70多萬噸原油産能,消除了潛在環境隱患;加速推進生産建設全過程生態保護,建成清潔文明井場8000余個。
吳志宇介紹説,“應用叢式水準井平臺開發頁巖油,能夠避開地面環境敏感區,在一個井場把周圍四五公里範圍內地下的石油開採出來,實現油田開發與生産環境保護協調發展。”長慶油田在實踐中探索出林緣區、水源區、沙漠區等六種生態環境保護模式,形成了油氣開發與黃河流域自然生態保護新路徑。在內蒙古,為給國家二級保護動物蓑羽鶴一個安靜的棲息地,調整避讓100余口氣井部署,轄區內蓑羽鶴數量由當初的25隻增長到200多只。
長慶油田創造的大井叢水準井開發模式,建設百萬噸油田,較以往節約6000畝土地,近10年累計節約土地近30萬畝。位隴東油區的4個採油廠,通過技術創新方式,把以往放空燃燒的油井伴生氣,回收變成輕烴,剩餘幹氣轉化為油田工業用電,每年多創造數億元效益。把資源節約的理念,變成油田高品質發展的的成果。目前,油田每年回收油井伴生氣達10億立方米,轉化烴質油25萬噸,減排二氧化硫3500噸。
秋季,是黃土高原一年最美的時節,長慶油田僅在隴東油區就建成生態保護區20個,碳匯林面積達80多萬畝。油田員工每年增綠植300余萬平方米,生産區域的綠化覆蓋率95%。油氣井站和諧地鑲嵌在綠水青山之間,讓千里油氣區成為高原大漠上一道靚麗風景。