臨近年末，鄂爾多斯盆地傳來令人振奮的消息：截至12月27日10時許，長慶油田年產(chǎn)油氣當(dāng)量突破6000萬噸，達到6000.08萬噸，預(yù)計全年生產(chǎn)油氣當(dāng)量6040.1萬噸。一個年產(chǎn)6000萬噸的特大型油氣田正式誕生。
鄂爾多斯盆地儲藏的油氣資源素以“三低”著稱，即低滲、低壓、低豐度。由于油氣儲層致密，將油、氣從地下開采出來異常困難，實現(xiàn)規(guī)模有效開發(fā)更是難上加難?！熬杏?、井井不流”是長慶油田的客觀現(xiàn)實，井不壓裂不出油，油田不注水沒產(chǎn)能，這也是上世紀(jì)七八十年代我國東部石油會戰(zhàn)蓬勃發(fā)展、長慶油田卻陷入低谷的原因。
長慶油田曾經(jīng)油井平均日產(chǎn)油只有1.3噸，氣田單井日產(chǎn)氣僅為0.7萬立方米。經(jīng)過50多年的努力，長慶油田攻破“三低”油氣田開發(fā)世界性難題，終于建成了我國最大油氣田，成為我國近10年油氣產(chǎn)量貢獻最大的油氣田。
一個6000萬噸級特大型油氣田的出現(xiàn)，對保障國家油氣戰(zhàn)略安全有著怎樣的現(xiàn)實作用和深遠意義？在有“磨刀石”之稱的“三低”油氣田，實現(xiàn)油氣產(chǎn)量持續(xù)高速增長和低成本開發(fā)兩大奇跡，長慶油田是如何做到的？經(jīng)濟日報記者來到長慶油田進行調(diào)研。
“三低”資源如何快速增產(chǎn)
面對資源稟賦的劣勢，是什么讓長慶油田走出困境、后來居上？長慶人認為是他們數(shù)十年主攻盆地油氣勘探開發(fā)，逐步形成的原創(chuàng)性地質(zhì)理論認識和關(guān)鍵核心技術(shù)。依靠自主創(chuàng)新形成特低滲、超低滲油田、致密氣田開發(fā)主體技術(shù)系列，長慶油田成為21世紀(jì)以來我國油氣產(chǎn)量增長最快的油田。
長慶油田執(zhí)行董事、黨委書記付鎖堂告訴記者：“沒有基礎(chǔ)研究做支撐，就不可能有6000萬噸特大型油氣田的出現(xiàn)。過去近50年探索形成的地質(zhì)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(xiàn)致密氣、頁巖油規(guī)模有效開發(fā)增添了信心和決心?！?/p>
石油、天然氣儲藏在數(shù)億年前沉積于地下數(shù)千米深處的烴源巖里，發(fā)現(xiàn)含烴巖石，就能順藤摸瓜找到油氣田。長慶油田勘探開發(fā)研究院專家張文正，就在盆地尋找了37年的烴源巖。上世紀(jì)80年代，他和科研團隊在黃土塬簡陋的窯洞里，開展模擬地層演變溫度壓力試驗。炎熱的夏天，七八臺爐子同時運轉(zhuǎn)，玻璃反應(yīng)釜里的試驗溫度高達600攝氏度、200個大氣壓。經(jīng)過700多天的反復(fù)試驗，團隊終于獲取煤的烴類生成軌跡和成烴基礎(chǔ)資料。正是這套系統(tǒng)參數(shù)，為長慶人發(fā)現(xiàn)靖邊大氣田提供了理論依據(jù)，被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)油氣勘探。
在艱苦實踐積累中，長慶人掌握了獲取資源能力的后發(fā)優(yōu)勢。技術(shù)人員堅守高原大漠，幾十年專注于盆地地質(zhì)演化、油氣生成、儲藏規(guī)律研究，形成了盆地五大油、氣成藏理論，先后發(fā)現(xiàn)了陜北、華慶等4個探明儲量超10億噸規(guī)模大油田，蘇里格等3個探明儲量超萬億立方米大氣田。
長慶油田總經(jīng)理、黨委副書記何江川介紹，上世紀(jì)90年代，安塞油田從發(fā)現(xiàn)到投入規(guī)模開發(fā)，前期技術(shù)攻關(guān)就花了8年時間，開創(chuàng)了我國特低滲油田經(jīng)濟有效開發(fā)之先河。本世紀(jì)初，技術(shù)人員在毛烏素沙漠艱苦探索6年，才使我國探明儲量最大的蘇里格氣田實現(xiàn)規(guī)模開發(fā)。
掌握了基礎(chǔ)理論，摸索出了資源規(guī)律，掌握核心開采技術(shù)同樣關(guān)鍵。在產(chǎn)能建設(shè)主戰(zhàn)場華慶油田，長慶油田頁巖油項目經(jīng)理吳志宇指著身后的H100井場告訴記者，“這個平臺部署33口水平井、4部鉆機同時作業(yè)，是我國目前陸上水平井?dāng)?shù)最多的鉆井平臺?！眳侵居钫f，應(yīng)用“大井叢、立體式、工廠化”水平井建設(shè)模式，地面占用最少土地，地下最大程度控制儲量。開發(fā)億噸級油田用10個這樣的平臺就能解決，而傳統(tǒng)方式要打2000多口井，占用數(shù)百個井場。何江川說：“正是在致密氣、頁巖油等規(guī)模開發(fā)中成功實踐這種高效開發(fā)模式，才打開了長慶油田加速挺進6000萬噸高點的成長空間?！?/p>
在全力攻關(guān)頁巖油、致密氣開發(fā)過程中，長慶油田打破國際石油公司技術(shù)壟斷，掌握了水平井優(yōu)快鉆井、體積壓裂關(guān)鍵核心技術(shù)，讓“三低”油氣藏爆發(fā)出巨大能量。通過近3年技術(shù)攻關(guān)，水平井發(fā)展到在地下2000多米深處，橫穿油層4至5公里；儲層改造采用自主研發(fā)的體積壓裂關(guān)鍵工具，單井油、氣產(chǎn)量提升了8至10倍。
“資源優(yōu)勢的積累，關(guān)鍵核心技術(shù)的突破，讓長慶油田如今在產(chǎn)能6000萬噸的巨大體量上，仍具備可持續(xù)上探的潛力?！焙谓ㄕf。
“少井高產(chǎn)”是怎么做到的
今年新冠肺炎疫情和超低油價疊加影響，給國際石油市場帶來巨大沖擊。在此背景下，長慶油田全年壓投資、降成本超過100億元，不僅超額完成年初計劃生產(chǎn)目標(biāo)，還創(chuàng)造出150億元利潤。
付鎖堂說，“長慶油田能夠取得這樣的成績，得益于長期應(yīng)對‘三低’油氣田高成本挑戰(zhàn)形成的低成本優(yōu)勢”。在歷次國際低油價沖擊中，始終能保持效益開發(fā)，長慶油田的發(fā)展被業(yè)內(nèi)稱作低成本革命。
何江川說，“相比北美地區(qū)的海相頁巖油，我國陸相頁巖油由于儲層薄、壓力低、滲透率更低，規(guī)模開發(fā)在成本上更具挑戰(zhàn)性”。長慶油田作為我國非常規(guī)油氣開發(fā)的引領(lǐng)者，創(chuàng)造了頁巖油開發(fā)新模式，統(tǒng)一采用大平臺水平井組開發(fā)，平均單井產(chǎn)量達到18噸；砍掉生產(chǎn)流程中的計量站、增壓站，注水站，顛覆了“三低”油田注水開發(fā)的歷史；百萬噸采油區(qū)只需300人，用工總量相當(dāng)于過去的15%。
看似集約簡單的新模式，凝結(jié)了長慶油田10多年轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的積極創(chuàng)新。21世紀(jì)以來，隨著盆地大規(guī)模特低滲、超低滲油氣儲量被發(fā)現(xiàn)，為盡快把資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟產(chǎn)量，長慶人從地面、地下兩個層面，啟動了油氣開發(fā)全產(chǎn)業(yè)鏈變革。
地面從優(yōu)化設(shè)計、建設(shè)入手，剔除無效流程、提升低效功能，從單項突破到系統(tǒng)優(yōu)化，先后自主創(chuàng)新應(yīng)用了54類2659臺一體化集成設(shè)備，讓地面生產(chǎn)流程按最佳效益布局。地下以提高單井產(chǎn)量為核心，發(fā)掘油氣生產(chǎn)效能。蘇里格氣田開發(fā)初期，技術(shù)人員反復(fù)實踐，創(chuàng)造性地在井下試驗成功節(jié)流裝置，把地面所有管匯變?yōu)橹械蛪杭瘹?，平均每口井地面投資降低150萬元。源頭技術(shù)創(chuàng)新，倒逼地面集氣系統(tǒng)變革，才有了國內(nèi)第一大氣田的經(jīng)濟有效開發(fā)。
“多井低產(chǎn)”是“三低”油氣田不可回避的現(xiàn)實難題，長慶油田從2003年就開始探索數(shù)字化油氣田建設(shè)，目前有1200多個站場實現(xiàn)無人值守，通過機器人巡檢、無人機巡線，驅(qū)動油氣生產(chǎn)方式、管理模式向新型工業(yè)化轉(zhuǎn)型。長慶油田數(shù)字化信息管理部主任石玉江告訴記者：“經(jīng)過15年建設(shè)，長慶氣田數(shù)字化覆蓋率達到100%、油田達到95%?！?/p>
今年在蘇里格氣田建成的10億立方米致密氣高效開發(fā)示范區(qū)，完成試氣的71口井中就有31口獲得超百萬立方米高產(chǎn)氣流。長慶油田真正由“多井低產(chǎn)”邁入“少井高產(chǎn)”時代。
油氣田區(qū)綠色多起來
在人們的傳統(tǒng)印象中，油氣田的景象總是在一片不毛之地中，有多個“磕頭機”不停地在工作。走進長慶油田工作區(qū)域卻發(fā)現(xiàn)，這“老觀念”也得變一變了。
長慶油田工作區(qū)域達25萬平方公里，北部是荒漠戈壁，南部是黃土高原，區(qū)內(nèi)10個水源保護區(qū)、6個自然保護區(qū)縱橫交錯，黃河42條支流如毛細血管般分布其間。付鎖堂說：“油氣區(qū)域生態(tài)環(huán)境脆弱的現(xiàn)實，倒逼我們加快融入黃河流域生態(tài)環(huán)境保護行動，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)、綠色發(fā)展?！?/p>
長慶油田把新發(fā)展理念貫穿于油氣田建設(shè)生產(chǎn)的各領(lǐng)域、全過程，推進環(huán)境治理、植被恢復(fù)、清潔生產(chǎn)。長慶油田近10年來先后投入超160億元，加快“三廢”處理技術(shù)規(guī)模應(yīng)用，實現(xiàn)“采油不見油”“泥漿不落地”以及壓裂液循環(huán)利用等，采出水100%凈化回注；對2000多口廢棄油井徹底封堵，累計關(guān)停水源區(qū)70多萬噸原油產(chǎn)能，消除潛在環(huán)境隱患；加速推進生產(chǎn)建設(shè)全過程生態(tài)保護，建成清潔文明井場8000余個。
長慶油田在實踐中探索出林緣區(qū)、水源區(qū)、沙漠區(qū)等6種生態(tài)環(huán)境保護模式，形成了油氣開發(fā)與黃河流域自然生態(tài)保護新路徑。長慶油田創(chuàng)造的大井叢水平井開發(fā)模式，建設(shè)百萬噸油田能較以往節(jié)約6000畝土地，近10年累計節(jié)約土地近30萬畝。吳志宇說：“應(yīng)用叢式水平井平臺開發(fā)頁巖油，能夠避開地面環(huán)境敏感區(qū)，在一個井場把周圍四五公里范圍內(nèi)地下的石油開采出來，實現(xiàn)油田開發(fā)與生產(chǎn)環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展?！痹趦?nèi)蒙古，為保護國家二級保護動物蓑羽鶴的棲息地，調(diào)整避讓100余口氣井部署，轄區(qū)內(nèi)蓑羽鶴數(shù)量由當(dāng)初的25只增長到200多只。
資源節(jié)約理念，不僅帶動了油田高質(zhì)量發(fā)展，還創(chuàng)造了經(jīng)濟效益。位于隴東油區(qū)的4個采油廠，通過技術(shù)創(chuàng)新把以往放空燃燒的油井伴生氣回收變成輕烴，剩余干氣轉(zhuǎn)化為油田工業(yè)用電，每年增加數(shù)億元效益。目前，油田每年回收油井伴生氣達10億立方米，轉(zhuǎn)化烴質(zhì)油25萬噸，減排二氧化硫3500噸。