科技利剑缚“气龙” 撬动涪陵大宝藏
重庆涪陵曾因是榨菜的发源地和集中产地,被誉为中国的榨菜之乡,闻名中外。如今,涪陵因页岩气田进入大规模商业化开发阶段,且累计供应超100亿方,又一次被推到了聚光灯下。
近日,新华网随由中央网信办、国务院国资委、中国石化主办的“走进新国企·探秘清洁能源之旅”活动,来到了我国首个、全球除北美之外最大的页岩气田——中国石化江汉油田涪陵页岩气田,近距离接触这座巍巍群山下的“蓝金”宝藏,探寻页岩气开采的全部流程。
致力低成本的“掘金”之路
近年来,美国页岩气产业快速发展,大大提高了本国能源自给率,改变了美国能源消费结构,降低了能源的对外依赖。受此影响,我国页岩气的开发步伐也明显加快。
我国页岩气分布领域广,资源丰富,但与北美相比,保存条件和埋深都存在着较大的差异。中国石化江汉油田副总经理兼涪陵页岩气公司总经理胡德高介绍,美国页岩气田多分布在平原地区,埋藏深度在地下2000米以内,大部分处于地质构造简单的平原地区,而中国页岩气多存在于3000米至4000米的山地、戈壁、丘陵地带,且气藏断裂带多、构造复杂,开采难度大。
图为中石化涪陵页岩气田—乌江之畔双钻机
如果页岩气能得以大规模开发,对缓解我国天然气紧张局面、降低天然气对外依存度的意义十分重大。为此,中国石化将涪陵页岩气开发重任,交给油气勘探开发历史悠久、产业链长的江汉油田,他们组织相关参建单位,通过日夜奋战、攻坚啃硬,攻克了长水平钻井、分段压裂等世界性难题,掌握了页岩气开采的核心性技术,形成了适合涪陵3500米以浅页岩储层的页岩气藏综合评价、水平井优快钻井、长水平井分段压裂试气、试采开发和绿色开发为主的五大技术系列和近百项技术标准,成功解决了涪陵地表、地质条件远比北美复杂的难题。
据江汉油田涪陵页岩气公司技术中心主任王振兴介绍,开采过程中,分段压裂技术的应用尤为关键。在几乎“密不透风”的页岩中,页岩气极难流通,必须通过外力将大体量压裂液压注进钻井,挤压井壁四周岩体使其碎裂,夹带在压裂液中的细砂进入裂缝,支撑起一条条四通八达的通道,让页岩气释出。
值得一提的是,中石化自主研发的3000型压裂车,能够适应页岩气井长时间、大排量、大液体的压裂施工需求,让地层充分形成网状裂缝,达到了世界压裂装备领先水准。
此外,页岩气开发必不可少的装备—桥塞也因其性能稳定、价格低廉等优势,实现工业化批量生产并出口北美市场,价格仅为原来进口的十分之一。
“在没有实现关键装备国产化时,我们普遍采用国外的装备,但成本也非常高”,胡德高对记者说,国产化装备使涪陵页岩气的开发成本大幅度下降,在国际油价低迷的情况下,气田确保了高效开发,实现了持续盈利。
惠及2亿居民的“蓝金”宝藏
2017年3月21日,涪陵页岩气田累计供气突破100亿方,日产量已经突破1600万方,能满足3200万户居民每日用气需求,相当于三个重庆市市民的日用气量。江汉油田涪陵页岩气公司技术中心主任王振兴告诉记者,这100亿方天然气相当于2016年我国年销售天然气量的5%。今年年底,将力争建成100亿方产能的页岩气大气田。
据中国石化统计,百亿方产能页岩气田建成后,可每年减排二氧化碳1200万吨,相当于植树近1.1亿棵、近800万辆经济型轿车停开一年,同时,减排二氧化硫30万吨,氮氧化物近10万吨。
2015年6月,涪陵白涛-石柱王场输气管道与川气东送管道实现互联互通,涪陵页岩气通过川气东送管道,源源不断地为长江经济带发展提供清洁能源,惠及沿线6省2市70多个大中型城市,最远可至上海,上千家企业、2亿多居民从中受益。
除民用外,我国页岩气商业开发已经形成完整产业链。新华网了解到,作为涪陵页岩气下游应用的企业,中国石化四川维尼纶厂累计使用涪陵页岩气12.6亿方。2016年,川维厂以页岩气为原料生产聚乙烯醇产品出口占国内出口份额的50%以上,产品远销北美、欧盟、南美和亚洲等地的数十个国家和地区。
“更深远的意义体现在,中国不仅拥有丰富的页岩气资源,而且涪陵页岩气田创新形成的海相页岩气勘探理论、关键技术装备和可复制、可推广的开发模式,使中国页岩气开发在低油价的新常态下更具市场竞争力。”王振兴说。
走绿色低碳开发之路
由于美国页岩气田处在人口稀少的平原荒漠,环境容量大。而我国页岩气田是在人口稠密的山区,不仅环境容量小,而且环境承载力差。在涪陵页岩气田开发建设中,如何保护当地的生态环境成为无法回避的问题。
“我们始终坚持资源开发与生态保护并重,走绿色低碳开发之路”,胡德高表示。
他强调,涪陵气田的环保标准不能完全照搬美国的标准,要比美国标准更高才行。
钻井中产生的油基钻屑,在美国含油率降至3%-5%以下就算无害化处理,而在涪陵页岩气田规定的标准是0.3%。
页岩气压裂返排液处理,在美国废水可以直接深井灌注;在涪陵页岩气田,废液循环利用率是100%,工业废水必须实现零排放。
这样做无疑会增大成本,但必须这样做,这样我们才是真正的清洁能源、绿色开发。胡德高说。
作者:孙广见 编辑:李悦 责任编辑:胡立荣