中国石化深地“探宝” 助力川渝天然气增储上产
四川盆地是我国天然气工业的摇篮,经过60余年的发展,已经成为我国天然气(页岩气)主产区,储量和产能均位居全国第一,并形成了完整的天然气(页岩气)化工产业体系。根据规划,2025年,川渝天然气产量将达630亿立方米,2035年将建成我国第一个1000亿级天然气生产基地。
2022年12月,中国石化第三个以“深地工程”命名的川渝天然气基地揭牌。近年来,中国石化锻造新质生产力,攻克了一大批“卡脖子”技术,发现并建成了普光气田、元坝气田、涪陵页岩气田、川西气田、威荣页岩气田等大型气田,在超深层碳酸盐岩气藏、深层页岩气藏、致密砂岩气藏、高含硫气藏等领域取得了一系列成果。
目前,中国石化在四川盆地拥有深层天然气资源量15万亿立方米,探明天然气储量近2万亿立方米,具备260亿立方米/年天然气生产能力,为川渝地区打造我国首个千亿级天然气生产基地注入了强劲动能,也为保障国家能源安全、促进经济社会发展作出了重要贡献。
《国资报告》记者从中国石化西南石油局获悉,今年上半年,该局生产天然气50.49亿立方米,同比增长12.8%,销售天然气46.70亿立方米,同比增长12.4%,创历史新高。
不断向深层、新领域进军
自2012年涪陵页岩气田取得重大勘探突破以来,经过10余年的探索,四川盆地页岩气已成为我国天然气产量增长的重要阵地,提交探明储量近3万亿立方米、年产量超过240亿立方米。
在此基础上,中国石化不断向深层、新领域进军。
2024年6月11日,中国石化在四川盆地深层页岩气勘探获得重大突破,部署在资阳市的资阳2井完钻井深6666米,测试获日产125.7万立方米高产工业气流,日无阻流量306万立方米,部署在乐山市的金页3井完钻井深5850米,测试获日产82.6万方高产工业气流。
中国石化首席工程技术大师、中国石化西南石油局党委书记、执行董事郭彤楼表示,四川盆地寒武系页岩气勘探的重大突破,意义在于通过理论创新,转变了只在富有机质页岩寻找页岩气的传统观念,发现了新类型页岩气,开辟了页岩气勘探开发新领域,拓展了页岩气的资源潜力,对推动我国新层系、超深层页岩气勘探开发具有重大示范意义。
2024年3月12日,中国石化在四川盆地的第三个千亿方海相大气田——川西气田全面建成投产,年产能20亿立方米天然气、13万吨硫磺,为我国西南地区及川气东送沿线提供更多清洁能源。
川西气田地处四川盆地西缘,探明储量超千亿立方米,主力气藏埋深在6000米左右,孔隙度低、渗透率低,微裂缝发育易垮塌,储层地质情况复杂,规模效益开发难度极大。
中国石化西南工程技术研究院院长雷炜介绍说,西南石油局坚持“少井高产”立体开发模式,自主研发新型防塌钻井液体系,攻关形成超8000米井深的精确中靶轨迹控制技术和投产关键技术,超深长水平井分段改造技术达世界领先水平,大幅提升了单井产能和储量动用程度。其中,彭州5-1D井完钻井深8208米、水平段长1893米,单井日产量达到60万立方米。
中国石化西南石油局生产运行管理部经理李华昌表示,目前川西气田16口生产井,满负荷运行后,日产天然气将达到600万立方米,每天可满足约1200万个家庭的生活用气需求。
近年来,中国石化勘探开发类似成果比比皆是。元坝气田是世界首个7000余米的超深高含硫生物礁气田。在攻克超深层碳酸盐岩气藏方面,元坝气田《超深层复杂生物礁群大气田绿色高效开发技术与工业化应用》项目成果整体达到国际先进水平,连续9年保持高产稳产,方案较设计年限已延长了3年。
在攻克致密砂岩气藏方面,西南石油局强化气藏“立体勘探开发”理念,持续开展地质、地球物理、工程一体化攻关,显著提高河道砂体及优质储层预测精度,并采用“水平井+大规模体积压裂”储层改造工艺,取得重大商业突破,2021年中江气田累计探明储量1061亿立方米,2023年新添千亿立方米级致密砂岩大气田——合兴场气田,川西中浅层连续19年稳产20亿立方米以上。
通过上述举措,中国石化攻克了增储上产重点领域的关键核心技术,打通了西南油气勘探开发的堵点卡点,进一步扩大了油气生产规模。
以数字化转型引领产业升级
普光气田是我国目前规模最大的海相整装高含硫气田。早在2013年,普光气田就启动了智能气田建设。从2022年开始,普光气田搭乘我国5G技术快速发展的“快车”,积极开展5G工厂建设。
覆盖天然气净化厂区及采气厂6座集气站的5G专网,5G防爆智能巡检终端,5G智能硫黄装车系统,消防侦检灭火机器人,实时监测管道腐蚀速率的测壁厚传感器,方便内外操人员掌握阀门开关状态、开度的阀门回讯器,能够支撑压裂实时监测、钻井随钻跟踪、专家远程决策的普光协同作战指挥室……近年来,随着一个个应用场景相继实现,5G技术提高生产质效“红利”,正一点一滴渗透到普光气田勘探开发、生产运行、安全环保、应急指挥、经营管理、服务保障等各业务领域。
在川渝天然气基地,西南石油局打造了“工业互联网+”石油工程智能化应用建设新模式,基于勘探开发工业互联网底座,自主研发建设了石油工程业务智能管控平台(IPPE),解决石油工程传统单点、经验式管理效果差、效率低、成本高等问题。
记者了解到,该平台已于2023年在国内上游12家油气田企业、7家工程公司全面推广应用,实现了“西南模式”向上游一体化管理模式的提级应用,为推动油公司与工程公司一体化运行,实现跨专业、跨单位地质工程一体化技术支撑、决策支持提供信息保障。
为解决传统生产模式下业务覆盖不全面、线上流程缺失、监管时效性差、人均劳效低等问题,西南石油局还设计研发了用于支撑油气生产全业务、全流程线上管控的信息平台PCS。
平台上线后,累计派发巡检、措施、拉运等各类生产任务近180万个,日均识别并提报处置异常300余项,人工劳效、管理效能得到大幅提升,生产安全保障进一步增强,在产量逐年快速上涨的情况下,用工总量得到进一步优化,向着中国石化提出的“百人管千井”“百人百万吨”目标顺利迈进,为企业高质量发展注入了强劲动力。
在川渝天然气基地,中国石化通过推进数字化转型、智能化提升,将互联网、大数据、人工智能与油气勘探开发等业务融合应用,不断向数字化主导的现代化运营新模式转变,人工劳效、管理效能得到大幅提升,支撑引领了油气行业焕新升级。
推进绿色发展
在重庆,“涪气”是对涪陵页岩气的爱称,与“福气”相通。重庆石油依托重庆市得天独厚的页岩气资源优势,建成投运了中国石化首座拥有自主知识产权的LNG(液化天然气)工厂,是“气化长江经济带”重点基础设施。近6年来,绿色洁净的LNG能源稳定保供长江经济带沿线省市,产销量累计突破100万吨。
重庆石油涪陵LNG工厂产出的BOG尾气,原设计用于导热油炉供热。2018年工厂投运后,技术人员分析发现,BOG尾气中含有高浓度氦气成分。于是,重庆石油成立氦气工业化应用及工厂能耗优化创新团队,致力于提取利用BOG尾气中的氦气,变废为宝。
在普光气田,海相地层中的天然气含剧毒气体硫化氢,如果不能得到妥善的无害化处理,将是名副其实的“毒气”。为此,早在投产之初,普光气田就引入当时国际最先进的工艺包,通过使用高纯度MDEA(甲基二乙醇胺)和TEG(三甘醇),对高含硫化氢的原料气进行脱硫、脱碳、脱水处理,把“毒气”变成了“福气”。
对于普光气田人来说,环保不仅仅代表“无污染”,更意味着“可循环”。近年来,普光气田创新研发的“热氮吹硫”技术,以及液硫池废气治理改造,就是对“可循环”理念的生动践行。
“二者应用场景不同,却原理相似,都是把原本要经过尾气焚烧炉直接焚烧、排放的工艺过程废气收集起来,送回硫黄回收装置。这样一来,不仅再度进入尾气焚烧炉的废气变得十分微量,更在‘回炉’反应的‘二次锻造’中提升了硫黄收率,可谓一箭双雕。”普光气田天然气净化厂安全环保室主办韦华天介绍说。
2024年,普光气田净化装置停工、开工、生产全过程中的二氧化硫排放量减至150mg/m3以下(远优于国家400mg/m3的现行标准)。同时,总硫回收率也提升至不低于99.91%,普光气田成为我国最大的硫黄生产基地,产量占全国三分之一,为磷肥产业及农业发展提供了重要原料支撑。“绿水青山就是金山银山”,“端牢能源的饭碗和粮食的饭碗”,在气田得到了有机统一。
在川渝天然气基地,类似的实践还有很多。中国石化西南石油局首席专家蔡锁德介绍说,川西气田创新集成先进的采气、脱硫工艺,实现封闭循环脱硫和精益化绿色化生产一体化,天然气总硫回收率超99.9%,产品气达到国标一类气标准,实现废水“零”排放。同时,川西气田创新智能应用,集成安全风险智能化管控平台,建立智能运维管理平台,确保全过程安全环保。
通过上述实践,中国石化促进形成了节约资源和保护环境的产业结构和生产方式,全力打造环境友好型、资源节约型企业,树立起了“清洁低碳、行业领先”新形象,以实际行动为建设美丽四川、美丽重庆,筑牢长江上游生态屏障贡献力量。
郭彤楼表示,保障国家能源安全、端牢能源饭碗是石油石化企业的光荣使命和应尽责任。作为中国石化最大的天然气生产企业,西南石油局将继续深入贯彻落实能源安全新战略,加快培育新质生产力,持续加大勘探开发力度,坚决打赢全面建成百亿立方米气田攻坚战,奋力开创可持续高质量发展新局面。