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突破南海油氣開發(fā)禁區(qū):中海油攻克超高溫高壓鉆完井核心技術(shù)
2月4日,科技日報(bào)記者從“海洋石油944”鉆井平臺發(fā)回現(xiàn)場報(bào)道:中國海油旗下南海西部石油管理局在鶯歌海盆地成功完成樂東10-2-1井的測試作業(yè),顯示出良好的儲量前景。我國由此系統(tǒng)掌握了海上超高溫高壓鉆完井核心技術(shù),一舉突破了南海超高溫高壓油氣開發(fā)禁區(qū)。
我國海洋石油當(dāng)年即從鶯歌海盆地起步。按中國海油相關(guān)技術(shù)人士的說法,這里是一塊油氣資源儲藏的“甜點(diǎn)”。可是,“甜點(diǎn)”之下,尚有難點(diǎn)。南海油氣資源擺在那兒,就看你有沒有本事來拿。
南海淘出我國海洋石油第一桶金
本次鉆探作業(yè)區(qū),位于我國南海北部的鶯歌海盆地。60多年前,中國石油人正是從這里起步,走向大海。這里,濃縮了我國海洋石油諸多的第一。
1957年,首次在鶯歌海發(fā)現(xiàn)油氣苗;1960年,用較原始的“墩鉆”方式在鶯歌海鹽場水道口以南1.5公里處鉆了第一口井——英沖1井,遂成我國海上第一口發(fā)現(xiàn)井;1960年,在英沖2井,撈出了我國海洋石油第一桶金——150公斤原油;1964年,我國自主建造的第一套海上鉆井裝置——浮筒式鉆井平臺開鉆,我國海上第一口石油探井——鶯歌海海1井;1986年,鶯歌海海1井開始生產(chǎn)第一桶油;2008年,年產(chǎn)油當(dāng)量達(dá)到1000萬方,實(shí)現(xiàn)歷史性跨越;2008年至2017年,連續(xù)十年油氣產(chǎn)量超過1000萬方油當(dāng)量,南海西部油田成為我國第二大海上能源基地;截至2017年底,已累計(jì)生產(chǎn)原油9279萬方、天然氣1033億方。
我國海洋石油選擇從這里起步,有其歷史的機(jī)緣。通常,起步總是在相對易認(rèn)識、易操作的地方。可是,受當(dāng)時的理論、技術(shù)水平所限,尚有一塊“難點(diǎn)”資源得不到有效開發(fā)。
南海三分之一油氣資源難動用
南海油氣資源開發(fā)的難點(diǎn)就在于,業(yè)界人稱“猛于虎”的高溫高壓。
中國海油南海西部石油管理局總工程師李中介紹,我國南海地處歐亞、太平洋和印澳三大板塊交匯處,與美國墨西哥灣、英國北海并稱為全球三大海上高溫高壓海區(qū),但“南海的溫度、壓力更高”,是一個名副其實(shí)的“大煉爐”。
只能“怨天”不能“尤人”的是,高溫高壓區(qū)域蘊(yùn)藏著豐厚的油氣資源:近年來,全球重大油氣發(fā)現(xiàn)近三分之一來自這一區(qū)域。與此相仿,國土資源部《全國油氣資源動態(tài)評價》顯示,我國南海油氣資源量高達(dá)350億噸,其中高溫高壓區(qū)域蘊(yùn)藏天然氣近15萬億立方米,約占南海總資源量的三分之一。
國際上,位于北海挪威海域的古德龍氣田是最早被發(fā)現(xiàn)(1975年)的高溫高壓氣田。由于鉆井太難,一直到近40年后的2014年4月7日才正式投產(chǎn)。1981年,德士古(Texa-co)和英國石油(BP)兩大巨頭在英國北海發(fā)現(xiàn)高溫高壓油田,也受技術(shù)所限,到1997年才有第一口井生產(chǎn)。
在南海,由于“溫度、壓力更高”,油氣勘探開發(fā)難度也更大。中國海油高溫高壓首席工程師李炎軍解釋,與常規(guī)技術(shù)相比,開發(fā)海上高溫高壓油氣田,技術(shù)條件要求“極為苛刻”。而本次鉆探作業(yè)的樂東10-2-1井,溫度接近200℃,井底壓力接近1000個大氣壓,按國際油氣行業(yè)通行標(biāo)準(zhǔn),屬于超高溫高壓井。“要真正降伏這只‘氣老虎’,面對的都是世界級難題”。
他表示,像南海這樣的超高溫高壓區(qū),是全球業(yè)界公認(rèn)的油氣勘探開發(fā)禁區(qū)。這意味著,南海三分之一油氣資源難以動用,成為中國海油人心中的痛。
跨國石油公司遭遇噩夢
隨著常規(guī)油氣日趨稀少,高溫高壓區(qū)必將成為油氣勘探開發(fā)的重要領(lǐng)域。李中形象地稱之為:“‘甜點(diǎn)’越吃越少,好干的干完了,只能啃硬骨頭。”
事實(shí)上,對南海高溫高壓區(qū)油氣資源的探索從未停止。中國海油方面介紹,上世紀(jì)80年代,我國曾引進(jìn)BP等6家跨國石油公司,10年內(nèi)在南海鉆探15口井,耗資49.5億元,均因技術(shù)難度太大而失敗退出。南海高溫高壓區(qū),由此成為跨國石油公司心目中一個“噩夢”般的存在。
李中分析,南海高溫高壓區(qū)油氣勘探之難,首先難在鉆井,包括四大難題:如何精準(zhǔn)預(yù)測異常壓力?傳統(tǒng)壓力預(yù)測方法極易造成溢流井漏甚至井噴,井眼報(bào)廢率高達(dá)30%;如何保障井筒安全?高溫高壓環(huán)境下,井筒泄漏及環(huán)空帶壓嚴(yán)重,全世界尚未有效解決;如何確保測試成功?海上高溫高壓井測試,作業(yè)成功率僅56%;如何實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效?高溫高壓井鉆井液密度高、穩(wěn)定性差,導(dǎo)致鉆速低、周期長、成本高、環(huán)保壓力大,井“即使打得了,也打不起”。
國家能源重要的戰(zhàn)略接替
把南海三分之一難動用高溫高壓儲量當(dāng)成國家能源重要的戰(zhàn)略接替,“是我們自己的事,不管有多難,也要干,更要干成!”
公開資料顯示,國家科技重大專項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”確定“十二五”期間重點(diǎn)實(shí)施的內(nèi)容中,就包括“攻克非常規(guī)天然氣高效增產(chǎn)”“研制深水油田工程支持船”等。
以國家科技重大專項(xiàng)、863計(jì)劃等項(xiàng)目為依托,從1998年開始,中國海油反復(fù)研究、實(shí)踐,2010年終獲突破并不斷完善:地質(zhì)認(rèn)識方面,創(chuàng)新了高溫高壓天然氣成藏理論,確定鶯瓊盆地蘊(yùn)藏豐富的天然氣;鉆完井技術(shù)方面,形成了多源多機(jī)制壓力精確預(yù)測、多級井筒安全保障、多因素多節(jié)點(diǎn)測試、優(yōu)質(zhì)高效作業(yè)等四大創(chuàng)新技術(shù),破解了“噩夢”般的四大難題。經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn),四大技術(shù)的11項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)里有8項(xiàng)處于世界領(lǐng)先或前列。
李中解釋,所有技術(shù)突破最后歸結(jié)于一點(diǎn)——優(yōu)質(zhì)高效作業(yè),也就是“既要打成井,更要又好又快地打井”。以最關(guān)鍵的作業(yè)工期為例:國際同行海上高溫高壓單井作業(yè)平均175天,我們僅需52天。對于日費(fèi)動輒以百萬元計(jì)、甚至以幾百萬元計(jì)的海上鉆井平臺來說,這意味著什么,不言自明。
憑這套技術(shù),中國海油先后發(fā)現(xiàn)了5個高溫高壓氣田,打開了一扇通往南海最隱秘油氣寶藏的大門。我國也由此成為繼美國之后全球第二個具備獨(dú)立開發(fā)海上高溫高壓油氣能力的國家。
憑這套技術(shù),我國還向世界提供了一份完整的高溫高壓區(qū)天然氣開發(fā)的“中國方案”:目前,該技術(shù)在國外高溫高壓區(qū)塊48口井中應(yīng)用成功,其中美國墨西哥灣8口、英國北海7口、伊拉克米桑18口。這套技術(shù)在國內(nèi)外的全面應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)直接經(jīng)濟(jì)效益216億元,間接經(jīng)濟(jì)效益3565億元。
某業(yè)內(nèi)分析人士在評價這一技術(shù)突破時說:南海油氣資源擺在那兒,就看你有沒有本事來拿。獲2017年度國家科技進(jìn)步一等獎的“南海高溫高壓鉆完井關(guān)鍵技術(shù)及工業(yè)化應(yīng)用”,不光有能力把原來拿不到的南海三分之一油氣資源拿出來,而且能經(jīng)濟(jì)、高效地拿出來。
(原標(biāo)題 南海油氣資源擺在那兒,就看你有沒有本事來拿 超高溫高壓油氣 一塊難啃的“甜點(diǎn)”)





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