科技利劍縛“氣龍” 撬動涪陵大寶藏
新華網北京5月3日電(孫廣見) 重慶涪陵曾因是榨菜的發源地和集中産地,被譽為中國的榨菜之鄉,聞名中外。如今,涪陵因頁巖氣田進入大規模商業化開發階段,且累計供應超100億方,又一次被推到了聚光燈下。
近日,新華網隨由中央網信辦、國務院國資委、中國石化主辦的“走進新國企·探秘清潔能源之旅”活動,來到了我國首個、全球除北美之外最大的頁巖氣田——中國石化江漢油田涪陵頁巖氣田,近距離接觸這座巍巍群山下的“藍金”寶藏,探尋頁巖氣開採的全部流程。
致力低成本的“掘金”之路
近年來,美國頁巖氣産業快速發展,大大提高了本國能源自給率,改變了美國能源消費結構,降低了能源的對外依賴。受此影響,我國頁巖氣的開發步伐也明顯加快。
我國頁巖氣分佈領域廣,資源豐富,但與北美相比,保存條件和埋深都存在著較大的差異。中國石化江漢油田副總經理兼涪陵頁巖氣公司總經理胡德高介紹,美國頁巖氣田多分佈在平原地區,埋藏深度在地下2000米以內,大部分處於地質構造簡單的平原地區,而中國頁巖氣多存在於3000米至4000米的山地、戈壁、丘陵地帶,且氣藏斷裂帶多、構造複雜,開採難度大。
圖為中石化涪陵頁巖氣田—烏江之畔雙鑽機
如果頁巖氣能得以大規模開發,對緩解我國天然氣緊張局面、降低天然氣對外依存度的意義十分重大。為此,中國石化將涪陵頁巖氣開發重任,交給油氣勘探開發歷史悠久、産業鏈長的江漢油田,他們組織相關參建單位,通過日夜奮戰、攻堅啃硬,攻克了長水準鑽井、分段壓裂等世界性難題,掌握了頁巖氣開採的核心性技術,形成了適合涪陵3500米以淺頁巖儲層的頁巖氣藏綜合評價、水準井優快鑽井、長水準井分段壓裂試氣、試採開發和綠色開發為主的五大技術系列和近百項技術標準,成功解決了涪陵地表、地質條件遠比北美複雜的難題。
據江漢油田涪陵頁巖氣公司技術中心主任王振興介紹,開採過程中,分段壓裂技術的應用尤為關鍵。在幾乎“密不透風”的頁巖中,頁巖氣極難流通,必須通過外力將大體量壓裂液壓注進鑽井,擠壓井壁四週岩體使其碎裂,夾帶在壓裂液中的細砂進入裂縫,支撐起一條條四通八達的通道,讓頁巖氣釋出。
值得一提的是,中石化自主研發的3000型壓裂車,能夠適應頁巖氣井長時間、大排量、大液體的壓裂施工需求,讓地層充分形成網狀裂縫,達到了世界壓裂裝備領先水準。
此外,頁巖氣開發必不可少的裝備—橋塞也因其性能穩定、價格低廉等優勢,實現工業化批量生産並出口北美市場,價格僅為原來進口的十分之一。
“在沒有實現關鍵裝備國産化時,我們普遍採用國外的裝備,但成本也非常高”,胡德高對記者説,國産化裝備使涪陵頁巖氣的開發成本大幅度下降,在國際油價低迷的情況下,氣田確保了高效開發,實現了持續盈利。
惠及2億居民的“藍金”寶藏
2017年3月21日,涪陵頁巖氣田累計供氣突破100億方,日産量已經突破1600萬方,能滿足3200萬戶居民每日用氣需求,相當於三個重慶市市民的日用氣量。江漢油田涪陵頁巖氣公司技術中心主任王振興告訴記者,這100億方天然氣相當於2016年我國年銷售天然氣量的5%。今年年底,將力爭建成100億方産能的頁巖氣大氣田。
據中國石化統計,百億方産能頁巖氣田建成後,可每年減排二氧化碳1200萬噸,相當於植樹近1.1億棵、近800萬輛經濟型轎車停開一年,同時,減排二氧化硫30萬噸,氮氧化物近10萬噸。
2015年6月,涪陵白濤-石柱王場輸氣管道與川氣東送管道實現互聯互通,涪陵頁巖氣通過川氣東送管道,源源不斷地為長江經濟帶發展提供清潔能源,惠及沿線6省2市70多個大中型城市,最遠可至上海,上千家企業、2億多居民從中受益。
除民用外,我國頁巖氣商業開發已經形成完整産業鏈。新華網了解到,作為涪陵頁巖氣下游應用的企業,中國石化四川維尼綸廠累計使用涪陵頁巖氣12.6億方。2016年,川維廠以頁巖氣為原料生産聚乙烯醇産品出口占國內出口份額的50%以上,産品遠銷北美、歐盟、南美和亞洲等地的數十個國家和地區。
“更深遠的意義體現在,中國不僅擁有豐富的頁巖氣資源,而且涪陵頁巖氣田創新形成的海相頁巖氣勘探理論、關鍵技術裝備和可複製、可推廣的開發模式,使中國頁巖氣開發在低油價的新常態下更具市場競爭力。”王振興説。
走綠色低碳開發之路
由於美國頁巖氣田處在人口稀少的平原荒漠,環境容量大。而我國頁巖氣田是在人口稠密的山區,不僅環境容量小,而且環境承載力差。在涪陵頁巖氣田開發建設中,如何保護當地的生態環境成為無法回避的問題。
“我們始終堅持資源開發與生態保護並重,走綠色低碳開發之路”,胡德高表示。
他強調,涪陵氣田的環保標準不能完全照搬美國的標準,要比美國標準更高才行。
鑽井中産生的油基鑽屑,在美國含油率降至3%-5%以下就算無害化處理,而在涪陵頁巖氣田規定的標準是0.3%。
頁巖氣壓裂返排液處理,在美國廢水可以直接深井灌注;在涪陵頁巖氣田,廢液循環利用率是100%,工業廢水必須實現零排放。
這樣做無疑會增大成本,但必須這樣做,這樣我們才是真正的清潔能源、綠色開發。胡德高説。