? ? 時間是標注前進步伐的刻度。 ? ? ? 2017年,是中國石化涪陵頁巖氣田建成年產能100億立方米大氣田的決勝之年,相當于建成一個千萬噸級的大油田。 ? ? ? 自2013年9月,涪陵國家級頁巖氣示范區得到國家能源局正式批準以來,我國已成為繼美國、加拿大后,世界上第三個實現商業開發的國家??碧介_發技術躍居世界前列,一些理論和技術達到國際領先水平。不僅對加快我國能源結構調整,緩解我國中東部地區天然氣市場供應壓力,加快節能減排和大氣污染治理具有重要意義,還為未來我國頁巖氣開發提供了“涪陵樣板”。 ? ? ? 撬開地下“寶庫”,資源底氣足 ? ? ? 有資源方能有底氣。7月4日,國土資源部油氣儲量評審辦公室審查通過,中國石化涪陵頁巖氣田新增探明地質儲量2202.16億立方米,累計探明地質儲量超過6000億立方米!預計年底將建成產能100億方,相當于建成一個千萬噸級大油田。 ? ? ? 近年美國頁巖氣產業的快速發展改變了其能源消費結構,降低了其對能源的外部依賴,實現了能源自給。同樣,頁巖氣勘探開發對我國能源變革也具有重要意義。我國天然氣在一次能源消費占比僅為6%左右,遠低于世界24%的平均水平,對外依存度也已超過30%,大規模頁巖氣田的發現無疑將大幅提升我國天然氣自給能力。 ? ? ? 其實,2008年中國石化就開始涉足頁巖氣領域研究,試圖找出保存頁巖氣的“大糧倉”——有利勘探區,但囿于地質認識和技術裝備等條件,一直未有實質性進展。直到2012年11月,中國石化部署在涪陵焦石壩地區的焦頁1HF井試產高產氣流,實現中國頁巖氣勘探重大突破,至此,以焦頁1HF井獲得商業頁巖氣為標志,中石化乃至中國頁巖氣取得了歷史性突破,從此資源儲量不斷有新發現,深埋地下“寶庫”中的頁巖氣被一點點開掘出來。 ? ? ? 這些可以從數據和事實窺探一二: ? ? ? 2013年9月,國家能源局批準設立“重慶涪陵國家級頁巖氣示范區”。 ? ? ? 2014年4月,國土資源部宣布設立“重慶涪陵頁巖氣勘查開發示范基地”。 ? ? ? 2014年3月,中國石化在香港宣布,我國首個大型頁巖氣田提前建成進入商業開發階段,并計劃2017年建成年產能100億立方米的頁巖氣田。 ? ? ? 2015年底涪陵頁巖氣田順利完成一期50億方年產能建設目標。 ? ? ? 2016年,涪陵頁巖氣田累計建成產能70億方。 ? ? ? 業內專家指出,涪陵頁巖氣田三年勘探、三年開發,順利建成50億方產能,成為世界第二大頁巖氣田。以“中國速度”創造了頁巖氣開發的“涪陵樣板”,展示出我國頁巖氣勘探開發的良好前景。 ? ? ? 如今,涪陵頁巖氣田已成為中國石化“氣化長江經濟帶”行動的重要基礎。通過川氣東送管道,源源不斷地為長江經濟帶提供清潔能源。目前涪陵頁巖氣已惠及6省70多個大中型城市。累計供氣118億立方米,日銷售頁巖氣1640萬立方米,可滿足3280萬戶居民每日用氣需求。 ? ? 破解世界級難題,勘探開發技術開創先河 ? ? 頁巖氣賦存于富有機質泥頁巖及其夾層中,以吸附或游離狀態存在,是一種非常規油氣資源,勘探開發技術堪稱世界級難題。而且與北美頁巖氣田相比,中國南方海相頁巖氣層多具地表條件復雜、活動性強、埋藏深等地質特點,從國外直接引進的技術在實際應用中常?!八敛环?,技術問題一度成為中國頁巖氣發展的掣肘。 ? ? ? 涪陵頁巖氣田的開發,在理論和技術上均開創國了頁巖氣勘探開發的先河。創新形成海相頁巖氣“二元富集”理論認識、頁巖氣勘探開發評價技術、長水平井分段壓裂試氣、綠色勘探開發配套等技術體系,建立100多項技術標準,為我國頁巖氣大規模有效開發提供了經驗。 ? ? ? 水平井鉆井技術和壓裂技術是決定頁巖氣開發的關鍵。鉆機要從地面打到頁巖氣層,再在頁巖氣層水平穿行1000多米,鉆頭要在幾千米深的地層中找準靶點,猶如鼴鼠在地下找糧洞。 ? ? ? 地處崇山峻嶺中的焦石壩地區,地表條件復雜,溶洞多、暗河多、裂縫多,淺層氣多、地層出水,易發生井漏、井噴。水平井鉆井最難也是最關鍵的,就是要確保斜井段下靶點、水平段最終點均落在優質頁巖氣層上。鉆探焦頁1HF井時,由于沒有可靠的地震剖面和二維測線,井眼控制軌跡完全是“摸石頭過河”。 ? ? ? 針對地質的復雜性和難以預見性,技術人員經過反復論證試驗,形成空氣鉆、泡沫鉆、清水鉆PDC+螺旋復合鉆等優快鉆井技術系列,成功探索出優化設計“三段式”井身結構方案,長水平段定向技術以及油基泥漿體系下的固井技術,順利完成鉆井施工。 ? ? ? 長水平段多級壓裂技術是非常規頁巖氣開發的關鍵技術,從地質研究到鉆完井、試氣集輸的整個施工過程中,壓裂是“臨門一腳”。江漢油田改變以往壓裂的思路和做法,摸索出適合焦石壩地質特點的壓裂工藝,有力提升了壓裂質量,撬開了“氣庫”大門。 ? ? ? 為實現高效快速勘探開發,中國石化還創造性地利用國內首臺輪軌式鉆機開展“井工廠”模式鉆井試驗,采用類似工程流水線的作業方式,優化組合施工工序。 ? ? ? 正是依靠邊實踐邊攻關,“摸著石頭過河”的理念,中國石化通過消化吸收、自主研發,已形成3500米以內的頁巖氣勘探開發配套技術系列,為我國頁巖氣大規模商業開發提供技術借鑒。 ? ? ? 自主研發,關鍵裝備均實現國產化 ? ? ? 一個大氣田的發現,孕育、壯大的不只是一個企業,還是一個地區,一個產業,一條產業鏈。 ? ? ? 由于我國非常規油氣勘探開發起步較晚,設備研制和開發相對滯后,一度也是制約我國頁巖氣產業發展的障礙。為此,中國石化開始自主研發之路。涪陵頁巖氣田的成功勘探開發,從鉆井、測試到輸采,一系列關鍵裝備均已陸續實現國產化,不僅帶動了中國制造業的發展,更為頁巖氣低成本和規?;_發創造了新動力。 ? ? ? 幾年來,國內首臺步進式、輪軌式和導軌式鉆機、大功率3000型壓裂機組、連續油管作業車、帶壓作業車等大型裝備,以及螺桿、PDC鉆頭等鉆具組合和可鉆式橋塞等配套井下工具,實現了關鍵裝備和配套工具的國產化,打破國外壟斷,大批量投入現場應用,為我國頁巖氣跨越式發展提供了有力支撐。 ? ? ? 比如,中國石化自主研制成功的3000型壓裂車,滿足了“連續施工、大負載、長時間”的壓裂需求,確保在山區環境條件下能夠實施大型壓裂作業。設備各項指標達到設計要求,技術水平、安全可靠性和自動化水平大幅提升,特別是高壓系統檢測設備、氣密封檢測設備的研發生產,為深層頁巖氣提供了壓裂裝備保障技術水平,有效實現了安全可靠性和自動化,代表了壓裂裝備技術世界先進水平,目前已在現場得到廣泛應用。 ? ? ? 目前,中國石化頁巖氣商業開發已形成完善的上中下游產業鏈。作為涪陵頁巖氣下游應用的企業,四川維尼綸廠是中國石化旗下唯一以天然氣為主要原料的生產化纖產品的企業。2016年,川維廠以頁巖氣為原料生產聚乙烯醇產品出口占國內出口份額的50%以上,產品遠銷北美、歐盟、南美和亞洲等地的數十個國家和地區,深得國際國內市場認可和信賴。據當地政府統計,“涪氣”已拉動涪陵區GDP增長1.5個百分點。每開發一口頁巖氣井,就會給焦石鎮帶來20萬-50萬元收入。 ? ? ? 值得一提的是,涪陵頁巖氣田形成了可復制、可推廣的頁巖氣開發模式。探索形成了油公司體制、市場化運作、自主化創新、項目化管理的開發建設模式,創新形成的理論、技術、管理體系,以及互利共贏的企地合作模式,初步實現了國內首個頁巖氣示范區、示范基地的引領帶頭作用,為國內頁巖氣產業發展提供了有益借鑒。
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