10億噸油田發(fā)現(xiàn)的背后

文 | 本刊通訊員 安祥燕 尹潔

面對慶城油田頁巖油這塊難啃的“硬骨頭”，60后、70后、80后等一批技術(shù)工人從理論、技術(shù)、管理、環(huán)保等方面攻堅克難，創(chuàng)造出一個又一個的奇跡，生生把油氣資源從“磨刀石”里“擠”出來，為長慶油田在鄂爾多斯盆地開拓了一片“新天地”。

2020年5月30日，鄂爾多斯盆地，慶城大油田華H60平臺第20口水平井完鉆。該平臺共部署水平井22口，預(yù)計投產(chǎn)后年產(chǎn)量將達(dá)12萬噸，相當(dāng)于400口常規(guī)定向井一年的產(chǎn)油量。

8個月前的國慶前夕，中石油宣布在鄂爾多斯盆地發(fā)現(xiàn)10億噸級慶城大油田的喜訊，成為中國石油為慶祝新中國成立70周年的重要獻(xiàn)禮。之后，慶城大油田開發(fā)捷報頻傳。

慶城大油田的發(fā)現(xiàn)，是落實習(xí)近平總書記關(guān)于“加大勘探開發(fā)力度，保障國家能源安全”重要指示的重要成果，為推進(jìn)我國油氣開發(fā)落實了資源基礎(chǔ)。中國石油天然氣股份有限公司副總裁李鷺光說：“慶城大油田的發(fā)現(xiàn)，對我國生油層內(nèi)石油資源的勘探開發(fā)具有重要的戰(zhàn)略意義和引領(lǐng)示范作用。”

這一重大成果的背后，是幾代長慶找油人夜以繼日的艱苦奮斗。面對慶城油田頁巖油這塊難啃的“硬骨頭”，60后、70后、80后等一批技術(shù)工人從理論、技術(shù)、管理、環(huán)保等方面攻堅克難，創(chuàng)造出一個又一個的奇跡，生生把油氣資源從“磨刀石”里“擠”出來，為長慶油田在鄂爾多斯盆地又開拓了一片“新天地”。

摸著石頭過河

頁巖油是一種非常規(guī)油藏，由于開采所需技術(shù)難度大、成本高，也被業(yè)界認(rèn)為是最難實現(xiàn)有效開采的石油之一。過去10年間，得益于頁巖油革命，美國一躍成為世界第一大石油生產(chǎn)國。面對中國原油對外依賴程度較高的現(xiàn)實，加大國內(nèi)頁巖油開發(fā)力度是大勢所趨。

鄂爾多斯盆地中生界石油資源豐富，其中三疊系延長組第七段（以下簡稱“長7”）頁巖層系具有自生自儲、源內(nèi)聚集的典型非常規(guī)油藏特征，頁巖油就“藏身”于這些地下數(shù)千米深的頁巖中。

長慶油田從上世紀(jì)70年代就開始了慶城油田頁巖油開發(fā)業(yè)務(wù)，但在2011年之前，受地質(zhì)理論研究不夠深入、技術(shù)水平不夠成熟等因素限制，始終未能在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)真正突破。

直到2011年，國內(nèi)首次在陸相頁巖中發(fā)現(xiàn)納米級孔和頁巖油，證實了頁巖中不僅蘊(yùn)藏著大量油氣，甚至可產(chǎn)油、產(chǎn)氣，這就從地質(zhì)理論上打破了觀念認(rèn)識的“禁區(qū)”，邁出了中國版“頁巖油革命”的關(guān)鍵一步。

同年，長慶油田聯(lián)合國內(nèi)外科研院所組建科研團(tuán)隊，重點針對慶城油田頁巖油開展理論與技術(shù)攻關(guān)，現(xiàn)任長慶油田勘探地質(zhì)高級工程師的60后羅安湘成為團(tuán)隊一員，他回憶道：“當(dāng)時遇到的困難都是全新的，理論研究幾乎是摸著石頭過河。常規(guī)的研究方法和手段都不適用，這就需要我們創(chuàng)新，邊試驗邊總結(jié)，在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中不斷向前推進(jìn)。”

攻關(guān)遇到的首要難題是無法明確“長7”是否有形成大油田的地質(zhì)基礎(chǔ)。為此，他和同事們做了一件夸張的事：實施全井段系統(tǒng)取芯，從地下2000多米深的巖層中取出巖芯，建立“鐵柱子”，一厘米、一厘米地做精細(xì)解剖。通過持續(xù)攻關(guān)，最終明確了頁巖油形成機(jī)理的5大要素，建立了“長7”非常規(guī)油藏“四控”富集模式，形成了對“長7”非常規(guī)石油資源宏觀、立體、全方位的新認(rèn)識，創(chuàng)新提出了“長7”非常規(guī)石油規(guī)模勘探、效益開發(fā)的地質(zhì)理論。

回顧研究歷程，羅安湘說：“最大的感悟是，不要輕易否定一件事，勘探無禁區(qū)，任何地區(qū)都有自身的特點，不能照搬，只有符合盆地實際的創(chuàng)新才會取得最好效益。”

探油藏爭分秒

慶城油田頁巖油的含油儲層極其致密，主要滲流喉道（這里指石油流動的通道）半徑相當(dāng)于一根頭發(fā)絲直徑的三十分之一，可謂“針扎不進(jìn)，水潑不進(jìn)”，被業(yè)界稱為“磨刀石中的磨刀石”。要想把頁巖油從“磨刀石”中“擠”出來，以往傳統(tǒng)的開采技術(shù)已經(jīng)無法滿足要求。

長水平段加上大型體積壓裂是美國頁巖油實現(xiàn)效益開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，而國內(nèi)鉆井、壓裂周期長，費用高，加上起步晚，研究程度低，始終無法在這套技術(shù)上取得重大突破。

在地質(zhì)理論研究的基礎(chǔ)上，長慶油田科研團(tuán)隊從2011年開始進(jìn)行水平井試驗區(qū)建設(shè)，圍繞關(guān)鍵技術(shù)瓶頸展開攻關(guān)。作為70后，比羅安湘晚10年來到長慶油田的梁曉偉，參與了水平井體積壓裂試驗工作。

為了加快工作進(jìn)度，他和同事們常常加班加點，爭分奪秒，一遍遍計算數(shù)據(jù)，開展井位論證，研討軌跡優(yōu)化設(shè)計方案。鉆井作業(yè)開始后，鉆井隊伍日夜不停工作，他們的神經(jīng)更是24小時緊繃著，一旦遇到意外情況，必須馬上處理，否則就有打井失敗的風(fēng)險。他告訴記者，那段時間從不關(guān)手機(jī)，和衣睡覺，經(jīng)常半夜兩三點接到電話就往辦公室跑，連夜解決問題。

“試驗初期，我們在西233井區(qū)打出了1500米的水平段，刷新了當(dāng)時長慶油田水平段歷史最長記錄，進(jìn)一步論證了前期地質(zhì)理論的科學(xué)性。”梁曉偉和團(tuán)隊的付出沒有白費，開發(fā)試驗期間取得了第一次重要突破。

此后，慶城大油田水平井的水平段越打越長，到2019年10月28日，華H50-7井順利完井，該井完鉆井深6266米、水平段長度達(dá)4088米，刷新了國內(nèi)陸上水平段最長紀(jì)錄。

“鐵塔通明夜未盡／長河漸落曉星沉／蒼山一抹星如豆／找準(zhǔn)油層費精神／油海翻浪吹號角／二次加快筑強(qiáng)根／為探油藏爭分秒／鐵人應(yīng)欣后來人”，這是梁曉偉寫的一首詩。技術(shù)專家們?nèi)找岳^夜、爭分奪秒地忘我投入，鍛造出了與頁巖油開采相關(guān)的一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)“金鑰匙”，打開了通向地下頁巖油寶藏的大門。

白了頭也值得

技術(shù)不對路，油就出不來；管理不革命，就不能實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)開采。圍繞建設(shè)國家級頁巖油開發(fā)示范基地的目標(biāo)，長慶油田提出了全生命周期管理體系，建立了一體化管理協(xié)調(diào)機(jī)制，有力地保障了頁巖油規(guī)模效益示范建設(shè)系統(tǒng)的高效運行。

任何層面的一體化，最終都要落實到每個具體的人。“這就要求項目組每個人身兼多個角色，而且誰都不能掉鏈子。”長慶油田頁巖油項目組鉆井辦公室主任李治君說，兄弟們面臨的工作壓力很大，成熟技術(shù)的集成創(chuàng)新，新工藝新技術(shù)的推廣試驗，哪一項都要經(jīng)過多次討論，現(xiàn)場跟蹤、效果評價更需要小心謹(jǐn)慎，幾乎天天熬夜，好幾個月都沒有時間回家。李治君指著自己的頭發(fā)笑了：“我在項目組待了這兩年，這邊頭發(fā)都白了，稀疏了。”

從方案設(shè)計到技術(shù)支撐，從現(xiàn)場實施到工程管理，項目組的每個人都把自己開發(fā)到了極致。2018年，全年零點后下班超過2000人次，通宵超過150人次，現(xiàn)場生產(chǎn)的1023個問題被快速解決，真正做到了全天候快速響應(yīng)。

李治君自豪地說：“因為做這件事有意義，也很有成就感。可以說，我們創(chuàng)新使用的這些技術(shù)，不僅代表了長慶的最高技術(shù)水平，而且目前在國內(nèi)頁巖油開發(fā)領(lǐng)域也具有示范、引領(lǐng)作用。我們都因為能有幸參與這個國家級項目而感到自豪。”

慶城大油田水平井平臺壓裂現(xiàn)場

“一級布站、橇裝建站、智能管控，場站、平臺無人值守。想象一下，100萬噸產(chǎn)能建設(shè)，常規(guī)需要近千人，但我們100人就足夠了。這是精英的力量，也是集體的智慧，他們都是英雄！”李治君引用長慶油田副總地質(zhì)師、致密油項目組組長吳志宇的話說。

對環(huán)境的承諾

“建設(shè)一個油田，改善一方環(huán)境；修建一座井站，增添一片綠色”，這是長慶油田對國家、對人民、對環(huán)境的承諾。

慶城大油田所在的甘肅省慶陽市，位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西南部，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造屬典型的黃土塬地貌，氣候干旱，生態(tài)較脆弱。長慶油田結(jié)合當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境特點，按照建設(shè)綠色油田思路采取井場布局模式創(chuàng)新、廢液循環(huán)使用、護(hù)坡綠化等措施，堅持邊開發(fā)邊治理，在慶城大油田實現(xiàn)了開發(fā)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)雙贏。

據(jù)頁巖油項目組安全環(huán)保總監(jiān)范建峰介紹，為最大限度提高平臺井?dāng)?shù)和建設(shè)效果，慶城大油田創(chuàng)新采用立體式大井叢布井的方式，合理優(yōu)化水平段分布間距，增加了單平臺井?dāng)?shù)，節(jié)約了土地資源。以小井場超大井叢示范平臺長慶華H60平臺為例，將在一個平臺上突破部署22口井，與傳統(tǒng)布井方式相比，預(yù)計節(jié)約土地3000余畝。

近年來，長慶油田在全油區(qū)實行清潔文明生產(chǎn)，實現(xiàn)鉆井液、壓裂液、采出水“三水”100%循環(huán)利用。為最大限度減少廢棄物，慶城大油田的工友們想出了讓泥漿進(jìn)罐的辦法，對水進(jìn)行循環(huán)使用，將不能再利用的泥漿壓成“泥餅”。他們也在與當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門協(xié)商，嘗試用經(jīng)過無害化處理后的“泥餅”鋪路。

在摸清環(huán)保政策的基礎(chǔ)上，范建峰和同事們總有奇思妙想。在開發(fā)慶城大油田過程中，他們的行動切實實現(xiàn)了油氣場站當(dāng)年生態(tài)恢復(fù)率大于30%，第二年大于90%的考核指標(biāo)。

做好油田環(huán)保工作，不僅保護(hù)環(huán)境，還關(guān)系到周圍民生。范建峰告訴記者：“慶陽是長慶油田的發(fā)源地，幾代長慶人都在這里奮斗，吃這兒的莊稼、喝這兒的水。我們會像保護(hù)自己的‘飯碗’一樣保護(hù)這里，這既是對當(dāng)?shù)匕傩肇?fù)責(zé)，也是對自己負(fù)責(zé)。”

2020年是長慶油田綠色礦山建設(shè)推進(jìn)年，長慶油田將繼續(xù)堅持低碳發(fā)展、綠色發(fā)展，努力把長慶油田建設(shè)成為綠色環(huán)保型企業(yè)，更好地支持當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)文明建設(shè)。

正是因為有羅安湘、梁曉偉、李治君、范建峰等一批批60后、70后、80后技術(shù)工人夜以繼日地接力跑，歷經(jīng)十載，不斷創(chuàng)新，在理論認(rèn)識、技術(shù)、管理、環(huán)保上革命，慶城大油田頁巖油勘探開發(fā)終于取得突破性進(jìn)展，使非常規(guī)油氣資源一躍成為國內(nèi)增儲上產(chǎn)的主體資源，占據(jù)中石油2019年新增石油地質(zhì)儲量的半壁江山。

慶城大油田的發(fā)現(xiàn)，既是適應(yīng)世界能源從常規(guī)到非常規(guī)轉(zhuǎn)型趨勢的具體體現(xiàn)，也是落實習(xí)近平總書記關(guān)于“加大勘探開發(fā)力度，保障國家能源安全”批示的重要舉措。預(yù)計今年年底，慶城大油田百萬噸頁巖油示范區(qū)將在長慶油田初步建成。