○ 文/秦文貴
鉆井期待綠色革命
○ 文/秦文貴
面對廣闊的全球市場和激烈的國際化競爭,一方面中國石油要對標跟隨,努力縮小與國際一流石油技術服務公司的距離;另一方面必須通過創新,實現超越對手,引領技術發展。
雖然倫敦奧運會圣火已經熄滅,但是那些扣人心弦的競技場面還時時浮現眼前,乒乓球、羽毛球、跳水……我國運動員繼續披金戴銀,游泳、田徑等項目也在奮起直追,頗有收獲。由此,我想到,中國石油靠什么追趕先進,靠什么保持領先?與先進對標查短板,找不足,學習先進經驗,可以說是追趕先進的訣竅。然而,要實現超越先進,且一直保持領先地位,則必須實現技術上的突破與創新。
石油工程技術行業又何嘗不是如此呢!面對廣闊的全球市場和激烈的國際化競爭,一方面中國石油要對標跟隨,努力縮小與國際一流石油技術服務公司的距離;另一方面必須打造出自己“撒手锏”,通過創新,超越對手,引領技術發展。
多年來,中石油工程技術服務行業孜孜不倦尋求破解困局之法,逐步建立起完整的石油科學研究與技術研發體系,通過對標管理,掌握了水平井、多分支井、欠平衡井、超深井等各種先進的陸上油氣勘探開發技術,以及灘海和中深海油氣勘探開發技術。尤其是2005年從四川開始的“鉆井大提速工程”,經過持之不懈地推進使得中國石油的鉆井能力和水平達到空前高度。由此豐富發展起來的提速、提素、提效“三提工程”在我國石油工程界反響強烈。2006年開始推進的“水平井工程”不但使中國石油的水平井鉆完井技術能力大幅提升、單井產量顯著提高,而且使得水平井的有效實施領域從遼河、新疆等地的稠油創新擴展到各油區的常規砂巖儲層,在四川又推進到碎屑巖儲層,在蘇里格推進到致密砂泥巖儲層并大顯神威。
2007年實施“欠平衡/氣體鉆工程”以來,中國石油技術能力再一次突飛猛進,鉆井速度提高5~10倍,不但破解了許多久攻不下的工程難題,而且新發現和重新認識了許多過去相逢未必就相識的油氣儲層。數年實踐證明,此項技術目前是及時發現和有效保護油氣層的最有效、最直接、最放心的手段。
2008年開展“優化簡化井身結構工程”以來,中國石油節約了數萬噸的鋼材、水泥,少用了數萬立方米的泥漿,減少了數千立方米的鉆屑排放,成為油氣田工程技術轉變發展方式的一個重大步驟。
2009年以來強力推進“帶壓作業工程”,三年三大步,從初期一年不足500井次,發展到今年可突破3000井次,在大幅縮短停井時間、大量減少油水排放、根除壓井液污染和技術增油方面效果極為顯著。
改革開放以來,我國石油工程技術服務行業雖然整體技術和創新實力得到了顯著提升,但與美國等發達國家相比仍有很大差距。以鉆井技術為例:1500米以內的淺井,美國平均建井周期2.1天,中國石油6.77天。目前,工程技術領域幾乎所有核心技術,都掌握在西方國際大公司手里。他們對我國實施技術封鎖,給油田公司高價提供技術服務。我國石油工程技術服務正感受著前所未有的壓力。
其實,對標管理只是取長補短、見賢思齊的過程。要想做行業的引領者,理念轉變是先導,技術革命是關鍵,管理變革是重點。唯有實現制度創新、管理創新和技術創新以及商業模式的創新,中國石油工程技術業務才能真正實現“華麗轉身”,否則只能作為追隨者,“吃”別人揚起的“塵土”。

●供圖/于洪勝
隨著以美國、加拿大為代表的水平井工藝技術與分段壓裂技術的成熟應用,一場“靜悄悄”的頁巖氣革命已經到來,對石油工程技術乃至世界能源格局產生了深遠影響。一方面“頁巖氣革命”使美國對中東地區的油氣出口依賴降低,從而導致中東在美國能源戰略中的地位大大降低,轉而“重返亞太”。另一方面“頁巖氣革命”有效刺激美國經濟快速恢復,帶動制造業復蘇,使美國在走出金融危機中先其他西方國家一步。同時,美國的頁巖油氣、加拿大油砂和巴西深水鹽下石油被業界稱之為“新中東”的崛起,世界油氣資源格局已悄然發生微妙變化,世界能源生產中心西移,世界經濟發展中心東移,這勢必給包括我國在內的很多國家能源戰略帶來嚴峻挑戰。
中國石油工程技術何去何從?大局變,我們不變,就會落后,就會失去競爭力,最終就會被拋棄。中國石油集團董事長蔣潔敏的話發人深省:面對常規油氣資源單井產量逐年降低和非常規油氣時代的來臨以及資源、環境的多重壓力,“工程技術必須來一場革命”。
我認為這場革命的旗幟是綠色的,目標是“一口氣吹出一口井”。當今世界,除了空氣和陽光外,再無免費的資源!“十一五”期間,中國石油在氣體鉆井上已進行了近千井/段次的豐富實踐,已經為我們實現突破奠定了較好的基礎。當下,中國石油每年鉆井兩萬口左右,鉆井進尺4000萬米左右,平均井深1800多米。這兩萬口井中,有一半處在干旱、少雨、水資源極度匱乏的西部黃土塬和沙漠戈壁,而這些地區正好是中國油氣發展的最具希望的現實區域。按傳統的鉆井理念,鉆井必用泥漿,配泥漿必須用水和多種對自然環境不利的大分子有機物,在西部地區每年鉆一萬口井所用泥漿的綜合成本接近百億元人民幣!用空氣來鉆這一萬口井,就可節省這百億元,不僅如此,現有泥漿泵、泥漿罐、水罐等泥漿循環系統,固控系統、排污池等設備設施連同所占土地以及現場泥漿工人都可一并省去!因此,其連帶輻射效應,遠非這區區百億元而已!
要實現“一口氣吹出一口井”,首先要解決“氣體鉆井的恐水癥”。解決的辦法就是研發制造可用于氣體鉆井的連續循環裝置!試想,在接單根時保持了連續循環,便可以以常規氣排量輕易將水帶出。因此,在氣體鉆井中的抗出水能力就可以成倍提升;對一般的出水,也就不再恐懼,也不再“見水就跑”!
其次,實現鉆井綠色革命,還應包括:不向大氣中排出二氧化碳!就是要把鉆井用柴油機排出的二氧化碳給吃掉!有一種物質可以吃掉二氧化碳。它資源豐富,價格便宜,更為難能可貴的是它還可以用在氣體鉆井中幫我們克服恐水癥,這種物質就是生石灰。可以把生石灰磨成像重晶石一樣的灰粉,在氣體鉆井中隨氣體一并打入井,待生石灰粉遇到地層中出來的水時(1摩爾的水可與1摩爾的生石灰發生反應)便吸水反應成熟石灰并釋放出大量熱。熱可以提溫,井眼環空中氣體遇熱膨脹,體積增大,又相當于增大了泵入井筒的氣量,增大返速,更有利于將水帶出井筒。
中國石油再用壓縮機把井場所用柴油機排出的煙氣(二氧化碳)和空氣一并泵入井中,一旦生石灰遇見水變成熟石灰,泵入到井中的煙氣(二氧化碳)便與熟石灰反應(被熟石灰吃掉),還原成石灰石(CaCO3)。如果調配適當,可以將柴油機排出的二氧化碳全部吃掉。如此一來,鉆屑和生石灰可就地排放或墊井場,實現無害化,一舉兩得。試想中石油鉆井一年燒掉120萬噸柴油,產出的二氧化碳將高達400萬噸(二氧化碳2.778kg/L柴油)。國家2015年將征收30~40元/噸的二氧化碳排放稅,中石油每年將為此支付1.2億~1.6億元的碳排放稅。更何況它保護空氣免受污染的價值更是難以估量!
本文作者為渤海鉆探工程公司黨委書記